Relatório de Estequiometria

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
ESTEQUIOMETRIA
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
ESTEQUIOMETRIA
CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS, 
PORCENTAGEM DE RENDIMENTO DE CADA REAÇÃO.
Gabriel Camara Ferraz
Lucas Furquim
Guilherme Gonçalves
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
INTRODUÇÃO
Estequiometria significa medir os constituintes elementares. A estequiometria constitui-se na base para o estudo quantitativo das reações e substâncias químicas. É possível, de posse de uma equação balanceada que representa uma reação química, prever com extrema precisão as quantidades de cada produto gerado, ou ainda, determinar as quantidades necessárias de reagentes de modo a produzir determinada quantidade de produtos. Por fim, é possível calcular os rendimentos dos produtos e a eficiência geral do processo. Dois conceitos norteiam os cálculos estequiométricos. O primeiro deles foi introduzido por A. L. Lavoisier em 1774, conhecido hoje como a Lei da Conservação de Massa de Lavoisier, que popularmente, ficou conhecida como: “Na natureza nada se destrói, tudo se transforma”.
O segundo conceito é conhecido como a Lei da Composição Definida ou Lei das Proporções Constantes. Esse conceito descreve a mais importante propriedade de um composto, sua composição fixa: Cada componente de um composto tem sua composição em massa definida e característica. Ainda, a Lei postula que a proporção de massas que reagem permanece constante e fixa. Essa lei foi proposta pelo químico L. J. Proust em 1801, e assim leva seu nome, Lei de Proust, e deu origem ao cálculo estequiométrico. 
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
RESUMO
1ª PARTE
Ao mergulhar tiras de Mg em 5ml de HCl, houve precipitação do líquido. Em seguida, quando esquentamos a mistura, o gás evaporou, restando penas a parte sólida da reação. Notamos que o rendimento da reação está com Mg em excesso.
2ª PARTE
Ao misturar 10 ml de Pb(NO3)2 com 1ml de NaOH, ocorre a solidificação do hidróxido de sódio, deixando assim, no tubo de ensaio, duas fases. O Nitrato de Chumbo está em excesso na reação.
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SORCABA
LICENCIATURAS (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
EXPERIMENTOS
1° EXPERIMENTO
MATERIAS
Pipeta 5ml
Tubo de ensaio
Cadinho
Bico de Bunsen
REAGENTES
5ml de HCl
Tiras de Mg ≈ 0,0110g
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com a pipeta de 5ml, pegamos o ácido e colocamos no tubo de ensaio. 
Pesamos as tiras de Mg, e adicionamos ao tubo com o HCl. Houve dissolução do sólido, com liberação do H2. Como indica a formula a seguir.
2HCl + Mg → MgCl2 + H2 .
Após a dissolução do sólido, levamos a substancia a um cadinho e esquentamos no bico de bunsen até a evaporação e a cristalização do Cloreto de Magnésio. Calculamos a massa do MgCl2 
Massa MgCl2 = Massa Inicial – Massa Final
Massa MgCl2 = 61,8628 – 61,7740
Massa MgCl2 = 0,09g
Massa inicial é a massa do cadinho que pesamos antes de começar o aquecimento.
Massa final é a massa pesada após o aquecimento, cadinho com a substancia cristalizada. 
→ HCl 
1000ml – 1mol
1000ml – 36,5g
5ml – x
X = 
X=0,1825g
→ Mg
24,3g – 95,3g MgCl2
0,0525g – x
X = 
X = 0,2059g MgCl2 (Rendimento teórico)
→ Rendimento Real
73g HCl – 95,3g MgCl2 
0,1825g HCl – x MgCl2
X= 
X = 0,2382g
 Rendimento = x 100
Rendimento = x 100
Rendimento = 116%
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA		
LICENCIATURAS (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
2º EXPERIMENTO
MATERIAS
Pipeta 10ml
Pipeta 1ml
2 Tubos de ensaio
Filtro de Papel
Funil
REAGENTES
10ml de Pb(NO3)2
1ml de NaOH
10ml de H2O
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
RESULTADO E DISCUSSÃO
Com a pipeta de 10ml transportamos o Nitrato de Chumbo para o tubo de ensaio. Com a pipeta de 1ml colocamos no Nitrato de Sódio no mesmo tubo. Ao adicionarmos o Nitrato de Sódio, houve solidificação, deixando a mistura heterogenia (duas fases). Após observarmos essa reação, pegamos um funil com um filtro de papel, e filtramos a substancia, a parte sólida ficou no filtro, e a parte liquida escoou para outro tubo de ensaio que estava abaixo do funil. O filtro de papel foi levado ao ‘forno’, para secar. Após seco foi pesado para acha a massa resultante do experimento.
Massa NaOH (s) = Massa Final – Massa Inicial
Massa NaOH(s) = 1,7260 – 0,9966
Massa NaOH = 0,73g
Massa Inicial é o filtro de papel seco antes de filtrar a reação.
Massa Final é o filtro já seco ao forno com o sólido. 
→ Pb(NO3)2 
1000ml – 331,2
10ml – x
X = 
X = 3,312g
→ NaOH
1000ml – 40
1ml – x
X = 0,04g
→ Rendimento Real
80g NaOH – 241,2 Pb(NO3)2
0,04 NaOH – x
X = 
X = 0,1206g
→ Rendimento Teórico
331,2g Pb(NO3)2 – 80g NaOH
3,312g Pb(NO3)2 – x
X = 
X = 0,8g
Rendimento = x 100
Rendimento = x 100
Rendimento = 15%
O NaOH é o limitante, ainda há Pb(NO3)2 para reagir, mas o hidróxido de sódio já foi consumido totalmente na reação.
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA, FÍSICA, QUÍMICA)
CONCLUSÃO
Conclui-se que há uma relação direta e invariável entre todos os componentes envolvidos em procedimentos químicos. Relação esta vista na Lei de conservação das massas de Lavoisier que diz: “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Mesmo que não se encontra nos produtos o reagente exatamente igual ao do início da reação, ele certamente estará presente, entretanto, de outra forma. Assim, se estabelece uma lógica de modo que, se houver impossibilidade de realizar experimentalmente, através de cálculos matemáticos, calcula-se seu rendimento em porcentagem. O poder e utilidade do cálculo estequiométrico, que em sua essência é simples, ao relacionar razões pela ferramenta matemática da regra de três, foi presenciado e experimentado no volume suficiente para fixá-lo como conhecimento e prática.
SOROCABA
2014
UNIVERSIDADE DE SOROCABA
LICENCIATURA (MATEMÁTICA. FÍSICA, QUÍMICA)
REFERÊNCIAS
Russel, John Blair. (1994) Química Geral; vol. I, 2. Edição; Makron Books, São Paulo; p. 16 a 17 e 74 a 79.
Feltre, Ricardo. (1990). Fundamentos da Química; vol. Único, 1. Edição; Ed. Moderna Ltda., São Paulo; p. 133 a 136.
SOROCABA
2014