Estequiometria

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Estequiometria 
Priscila Milani 
Reagentes impuros, principalmente em reações industriais, ou porque eles são 
mais baratos ou porque eles já são encontrados na Natureza acompanhados de 
impurezas (o que ocorre, por exemplo, com os minérios). 
Consideremos, o caso do calcário, que é um mineral formado principalmente por 
CaCO3 (substância principal), porém acompanhado de várias outras substâncias 
(impurezas): 
 se em 100 g de calcário encontramos 90 g de CaCO3 e 10 g de 
impurezas, dizemos que o calcário tem 90% de pureza (porcentagem ou teor de 
pureza) e 10% de impurezas (porcentagem das impurezas). 
Se a porcentagem de pureza é 90%, o grau de pureza será igual a 90/100 = 0,90 
Cálculo de massa para amostras impuras: 
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Exemplo: 
Deseja-se obter 180 litros de dióxido de carbono, medidos nas condições normais, pela 
calcinação de um calcário de 80% de pureza. Qual a massa de calcário necessária? 
(Massas atômicas: C = 12; O = 16; Ca = 40) 
CaCO3 CaO + CO2(g) 
100g 100% 
 X 80%(porcentagem de pureza) 
 X=80g de CaCO3 
100g 22,4L 
X . 0,8 180L 
X= 100 . 180 
 0,8 . 22,4 
X=1004,46g de CaCO3 
Significa que a cada 100g do calcário, 
 apenas 80g são CaCO3 
Resolução: 
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Exemplo: 
O óxido de magnésio é produzido a partir do magnésio na presença de oxigênio. 
Dispomos de 120 g de magnésio com 80% de pureza. Utilizando toda essa quantia, 
quanto conseguiremos produzir de óxido de magnésio?(Massas molares: 
Mg=24g/mol; O=16g/mol) 
2Mg + O2(g) 2MgO 
2.24 2. 40 
120.0,8 X 
X=160 g de óxido de magnésio 
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Reagente em excesso e reagente limitante: 
Nem sempre uma reação química acontece por completo. Isso ocorre, por exemplo, 
quando um dos reagentes está em excesso e parte dele não reage. O outro reagente, 
que é consumido primeiro, é denominado reagente limitante. 
Exemplo: 
Considere a reação: 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) 
Com base na estequiometria, são necessárias 2 moléculas de CO para reagir com uma 
molécula de oxigênio e formar 2 moléculas de CO2 – a proporção é portanto 2:1:2 
Se tivermos excesso de um dos reagentes: 
2CO(g) + 2O2(g) 2CO2(g) + O2(g) 
Não está de acordo com a relação estequiométrica, verifica-se que o CO é totalmente 
consumido enquanto que o oxigênio não. Isso significa que o oxigênio é o reagente em 
excesso e o CO é o reagente limitante. 
Reagente limitante realmente limita a reação, pois depois que ele é totalmente 
consumido, a reação cessa, não importando a quantidade em excesso que ainda tenha 
outro reagente. 5 
Exercícios: 
A massa de 138g de álcool etílico (C2H6O) foi posta para queimar com 320g de 
oxigênio, em condições normais de temperatura e pressão. Qual é a massa do gás 
carbônico liberado e o excesso de reagente, se houver? (massas molares: 
C=12g/mol; O=16g/mol; H=1g/mol) 
C2H6O + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O 
46g 3. 32g 2.44g 
 
138g X 
X=264g de CO2 serão liberados 
 
138g Y 
Y=288g de O2 serão utilizados 
 
320g – 288g = 32g de O2 estão sobrando 
1mol 46g 
 X 138g 
X=3 mol de Etanol 
1mol 32g 
 X 320g 
X=10 mol de O2 
Pela estequiometria: 1mol etanol : 3 mol oxigênio 
 dessa forma: 3mol etanol : 9 mol oxigênio 
então está sobrando 1 mol de oxigênio, ou seja, o etanol é o 
reagente limitante e o oxigênio é o reagente em excesso. 
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Rendimento Teórico e 
Rendimento Percentual 
Quantidade Real de Produtos - quantidade obtida no final da reação, medida em 
gramas ou mols ( quantidade medida experimentalmente). 
 
Quantidade Teórica ou Rendimento Teórico – é a massa que deveríamos obter se 
não houvessem perdas ou produtos secundários (quantidade calculada COM BASE 
NUMA EQUAÇÃO QUÍMICA). 
 
Rendimento Percentual – relação entre quantidade obtida experimentalmente e 
quantidade teórica esperada. 
RENDIMENTO PERCENTUAL = Quantidade Real x 100% 
 Quantidade Teórica 
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CALCULANDO O RENDIMENTO PERCENTUAL 
DE UM PRODUTO 
Exemplo: Um químico efetua a síntese do tricloreto de fósforo misturando 12,0 g de 
P com 35,0 g de Cl2 e obtém 42,4 g de PCl3. Calcule o rendimento percentual para 
este composto. 
2 P(s) + 3 Cl2(g) → 2 PCl3(l) 
1 Etapa. Uma vez que foram fornecidas as massas, deve-se saber qual é o 
reagente limitante. 
12,0 g P ----- X 
30,97 g P ----- 1 mol P 
X = 0,38 mol de P 
 
35 g de Cl2 ---- X 
70,90 g Cl2 ----- 1 mol Cl2 
X = 0,49 mol Cl2 
Pela estequiometria: 2 mol P : 3 mol de Cloro 
 ou seja 1 mol de P : 1,5 mol de Cloro; 
 dessa forma: 0,38 mol P : 0,57 mol Cloro 
então está sobrando Fósforo, ou seja, o Cloro é o 
reagente limitante e o Fósforo é o reagente em 
excesso. 
Vemos que não há Cl2 suficiente para reagir com 12,0 g de P. 
 
O Cl2 será totalmente consumido, ele é o reagente limitante. 8 
2 Etapa. Para obter o RENDIMENTO TEÓRICO de 
PCl3, vamos calcular quantos gramas deste poderiam 
ser obtidos a partir de 35 g de Cl2. 
Analisando-se a Equação 
2 P(s) + 3 Cl2(g) → 2 PCl3(l) 
Pela estequiometria: 3 mol Cl2 : 2 mol de PCl3 
 ou seja 1,5 mol de Cl2 : 1 mol de PCl3; 
0,49 mol Cl2 ---- X 
1,5 mol de Cl2 ----- 1 mol PCl3 
X = 0,326 mol PCl3 
0,33 mol PCl3 ---- X 
1 mol PCl3 ----- 137,32 g PCl3 
X = 45,3 g PCl3 
3 Etapa. Para obter o RENDIMENTO PERCENTUAL de PCl3, vamos calcular a 
relação entre massa obtida e massa esperada. 
Rendimento % = 42,4 g PCl3 x 100% = 93,5% 
 45,3 g PCl3 
Rendimento %= Quantidade Real x 100% 
 Quantidade Teórica 
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Exercícios Propostos 
1. Em 200g de calcário encontramos 180g de CaCO3 e 20g de impurezas. Qual o grau 
de pureza do calcário? 
200g -------------100% 
180g ------------- y y = 90% de Pureza 
2. Uma amostra de 200 g de calcário (com teor de 80% de CaCO3) foi tratada com 
ácido fosfórico (H3PO4) conforme a equação química balanceada: 
 
 3CaCO3 + 2H3PO4 1Ca3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2. 
 
Calcule a massa de Ca3(PO4)2 formado. 
200 g ---- 100% 
X ----- 80% 
X = 160g de CaCO3 
Dados : CaCO3 – 100 g/mol; Ca3(PO4)2 – 310 g/mol 
Pela estequiometria: 
3 mol de CaCO3 ---- 1 mol de Ca3(PO4)2 
Ou seja: 
300 g de CaCO3 ----- 310 g de Ca3(PO4)2 
160 g CaCO3 ---- X 
300 g de CaCO3 ----- 310 g de Ca3(PO4)2 
 
X = 165,33 g de Ca3(PO4)2 
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3. Queimando-se 30g de carbono puro, com rendimento de 90%, qual a massa de 
dióxido de carbono (CO2) obtida? Utilize a equação: 
 
C + O2 CO2 . 
Pela estequiometria: 
1 mol de C ---- 1 mol CO2 
Ou seja: 
12 g de C ----- 44 g de CO2 
30 g C ---- X 
12 g de C ----- 44 g de CO2 
X = 110 g de CO2 com 100% de Rendimento 
90 %---- X 
100 % ----- 110g de CO2 
X = 99 g de CO2 com 90% de Rendimento 
4. Foram misturados 40g de gás hidrogênio (H2) com 40g de gás oxigênio (O2), com a 
finalidade de produzir água, conforme a equação: 
2 H2 + O2 2 H2O. 
Determine: 
a)o reagente limitante; 
b)a massa de água formada; 
c)a massa de reagente em excesso. 
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40,0 g H2 ----- X 
 2 g H2 ----- 1 mol H2 
X = 20 mol de H2 
 
40 g O2 ---- X 
32 g O2 ----- 1 mol O2 
X = 1,25 mol O2 
Pela estequiometria: 2 mol H2 : 1 mol de O2 
 dessa forma: 20 mol H2 : 10 mol Oxigênio 
Pela estequiometria:1 mol O2 : 2 mol de H2O; 
 dessa forma: 32 g O2 : 36 g de água 
40 g O2 ---- X 
32 g O2 ----- 36 g H2O 
X = 45 g H2O 
Pela estequiometria: 1 mol O2 : 2 mol de H2; 
 dessa forma: 32 g O2 : 4 g de Hidrogênio 
40 g O2 ---- X 
32 g O2 ----- 4 g H2 
X = 5 g de H2 reagem 
Quantidade de H2 em excesso: massa inicial – massa consumida 
Quantidade de H2 em excesso: 40 – 5 = 35 g de H2 
então está sobrando Hidrogênio, ou seja, o Oxigênio é 
o reagente limitante e o Hidrogênio é o reagente em 
excesso. 
 
a) Reagente limitante: 
b) Água Formada: 
c) Reagente em excesso: 
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5. O ácido sulfúrico de larga utilização e fator determinante do índice de 
desenvolvimento de um país, é obtido pela reação 
 
SO3 + H2O  H2SO4. 
 
Reagimos 80g de trióxido de enxofre (SO3) com água em excesso e condições 
necessárias. Qual a massa de ácido sulfúrico obtida nessa reação que tem rendimento 
igual a 75%? 
Resposta:73,5 g de H2SO4 
 
6. A equação de decomposição da pirita (FeS) é: 
 
FeS + O2  SO2 + Fe2O3. 
 
Qual a massa de óxido de ferro III obtida, em kg, a partir de 300 kg de pirita, contendo 
20% de impurezas? 
Resposta:218,18 kg de Ferro 
 
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7. 32,70g de zinco metálico (Zn) reagem com uma solução concentrada de hidróxido de 
sódio (NaOH), produzindo 64,53g de zincato de sódio (Na2ZnO2). Qual o rendimento 
dessa reação? 
Equação química: 
2 NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2 
Resposta: 89,69% de Rendimento 
 
8. 4g de hidróxido de sódio (NaOH) são adicionados a 4g de ácido clorídrico (HCl), 
produzindo cloreto de sódio (NaCl) e água. Pergunta-se: há excesso de qual reagente? 
Resposta: 0,35g de HCl 
 
9. O nitrato de potássio (KNO3) é conhecido pelas suas propriedades diuréticas. Uma 
das reações em que podemos obter este composto é dada a seguir: 
 
AgNO3 + KCl  KNO3 + AgCl. 
 
Dispondo de 425g de nitrato de prata com 80% de pureza, qual a massa de nitrato de 
potássio que obtemos se o rendimento da reação é de 60%? 
Resposta: 121,2 g de KNO3 
 
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