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Química Geral e Experimental 1º Semestre/2016 Aula 3 Estequiometria Prof. Jones L. Soares Na aula de hoje... 1. Reações Químicas e Equações Químicas 2. Mol e Massa Molar 3. Cálculo Estequiométrico 4. Reagente Limitante Reações Químicas • Substâncias se transformarão em outras substâncias (mudança de composição). • O que é necessário? • Quebra de ligação(ou ligações) química(s) • Formação de nova(s) ligação (ou ligações) • Processo que envolve consumo ou liberação de energia (calor, luz, corrente elétrica). • Processo NÃO envolve criação ou destruição de matéria. Características Reações Químicas Evidências Químicas • Mudança de cor • Formação de precipitado • Liberação de gás • Absorção ou liberação de calor Observações: Reações Químicas Alguns Padrões Simples de Reatividade Reações de combustão completa Orgânico + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g) http://dc380.4shared.com/doc/0j1R964t/preview.html (s) Sólido (l) Líquido (g) Gasoso (aq) Aquoso Equações Química Balanceamento CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) Reagentes Produtos Reage com produz Uma molécula de metano + Duas moléculas de oxigênio Uma molécula de dióxido de carbono + Duas moléculas de água 1 C 4H http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/165/169519/CH03_3.1_Main.html 4 O 1 C 2 O 4 H 2 O 2 2 Equação Balanceada Lei de Lavoisier (ou da conservação das massas) Equações Química Mais Balanceamento Monóxido de nitrogênio mais oxigênio produz dióxido de nitrogênio 1. Escreva a equação química usando os símbolos. NO(g) + O2(g) → NO2(g) 2. Balanceie a equação química. 2 NO(g) + 1 O2(g) → 2 NO2(g) Equações Química Representação Molecular Equações Química Warning!!! (Alerta!!!) • Nunca, jamais e em hipótese alguma introduza átomos à reação: NO + O2 → NO2 + O • Nunca, jamais e em hipótese alguma altere os índices: NO + O2 → NO3 Mol e Massa Molar Mol 1 dúzia = 12 1 mol = 6,02 x 1023 (constante de Avogadro) 1 mol de átomos de 12C = 6,02 x 1023 átomos de 12C 1 mol de moléculas de H2O = 6,02 x 10 23 moléculas de H2O 1 mol de íons NO3 - = 6,02 x 1023 íons de NO3 - Amadeo Avogadro (1776-1856) É a massa em gramas de 1 mol (= 6,02 x 1023) 1 g/mol 1 uN Massa Molar Massa molar da glicose é 180,18 g/mol 1 átomo de 12C = 12,0 u 1 molécula de H2O = 18,0 u 1 íon NO3 - = 62,0 u 1 mol de 12C = 12,0 g 1 mol de H2O = 18,0 g 1 mol de NO3 - = 62,0 g 1 g ≡ 1 mol de unidades de massa atômica Mol e Massa Molar Mol e Massa Molar Um Mol Mol e Massa Molar Massa Molar de um Composto M = 2 x (12,01 g/mol) + 6 x (1,01 g/mol) + 1 x (16,00 g/mol) = 46,08 g/mol Qual a massa molar do etanol, C2H6O? Mol e Massa Molar Conversões 5,56 x 1023 átomos de C Cálculo Estequiométrico 2 moléculas 1 molécula 2 moléculas 2 H2(g) O2(g) 2 H2O(l)+ → Calcule a quantidade de água produzida a partir de 5,0 g de H2. 2 mol de H2(g) produzem 2 mol de H2O(l) 2(2,02 g) de H2(g) produzem 2(18,02 g) de H2O(l) 5,0 g de H2(g) produzem x gramas de H2O(l) x = 44,6 g de H2O(l) USE SEMPRE OS COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTIRCOS DA EQUAÇÃO BALANCEADA!! 12 moléculas Quantas moléculas? Quantas moléculas? 2(6,02 x 1023 moléculas) 2(6,02 x 10 23 moléculas)6,02 x 1023 moléculas 2 mol 1 mol 2 mol O hidróxido de lítio sólido é usado em veículos espaciais para remover o dióxido de carbono exalado. O hidróxido de lítio reage com o dióxido de carbono gasoso para formar carbonato de lítio e água líquida. Quantos gramas de dióxido de carbono podem ser absorvidos por 1,00 g de hidróxido de lítio? 1. Escreva equação química. 2. Balanceie a equação química. 4. Determine as massas molares do hidróxido de lítio e do dióxido de carbono. LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(l) 2LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(l) 2 mol de LiOH(s) → 1 mol de CO2(g) LiOH = 23,95 g/mol CO2 = 44,01 g/mol 3. Faça a relação estequiométrica entre hidróxido de lítio e dióxido de carbono a partir dos coeficientes estequiométricos. Cálculo Estequiométrico Cálculo Estequiométrico Processo Kroll Cálculo Estequiométrico Reagente Limitante Cálculo Estequiométrico 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) H2 é o reagente limitante O2 é o reagente em excesso https://www.youtube.com/watch?v=RO1kErdVqqw Cálculo Estequiométrico Reagente Limitante TiCl4(g) + 2Mg(l) → 2MgCl2(l) + Ti(s) Suponha que 200 kg de TiCl4 é misturado com 25 kg de Mg. (a) Qual é o reagente limitante? (b) Qual a massa de titânio produzido? (c) Qual a massa de reagente em excesso restará no final da reação? 1 mol de TiCl4 reage com 2 mol de Mg 190 g de TiCl4 → 1 mol de TiCl4 200000 g de TiCl4 → 1053 mol de TiCl4 24 g de Mg → 1 mol de Mg 25000 g de Mg → 1042 mol de Mg Mg é o reagente limitante 2 mol de Mg produzem 1 mol de Ti Teremos 521 mol de Ti m = 25 kg 1042 mol de Mg reagem com 521 mol de TiCl4 Restam 532 mol de TiCl4 m´ = 101,08 kg Cálculo Estequiométrico Rendimento (d) Qual é o rendimento da reação? 1 mol de TiCl4 fornecem 1 mol de Ti 1053 mol de TiCl4 produziriam 1053 mol de Ti 1 mol de Ti = 48 g de Ti 1053 mol de Ti = 50,544 kg de Ti (qtde máxima!) TiCl4(g) + 2Mg(l) → 2MgCl2(l) + Ti(s)
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