Estequiometria (Quimica Fundamental)

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Estequiometria Prof. Laurent Gil (UFOP) 
I)- Definição 
 
 
 
“A estequiometria é o estudo das relações 
quantitativas entre as quantidades dos reagentes e 
dos produtos, e o seu princípio é que a matéria é 
sempre conservada em uma reação química” 
2 
Ex: 
4 Al(s) + 3 O2(g) 2 Al2O3(s)
Qualitativamente: o alumínio reage com o oxigênio para formar o óxido de 
alumínio. 
 
Quantitativamente: (a equação deve estar balanceada!!!) 4 átomos de alumínio 
combinam-se com 3 moléculas de oxigênio para formar duas moléculas de óxido 
de alumínio. 
 
 
 
podemos expressar as quantidades em mol, átomos, centenas, dúzias, etc... 
 
 
3 
4 Al(s) + 3 O2(g) 2 Al2O3(s)
4 átomos de Al + 3 moléculas de O2 2 moléculas de Al2O3 
 
4 mols de Al + 3 mols de O2 2 mols de Al2O3 
 
 
Relações estequiométricas 
As relações estequiométricas são usadas para converter uma quantidade 
conhecida de um dos componentes de uma reação química em uma quantidade de 
qualquer outro componente. 
4 
5 
conhecido = A
MASSA
VOLUME GAS
CONC. MOLAR
MOLS An=CV
n=m/MM
1 mol = 22,4 L
(CNTP)
Relações
estequiométricas
MOLS B
MASSA
pedido = B
CONC. MOLAR
VOLUME GAS
m=nMM
C=n/V
1 mol = 22,4 L
(CNTP)
CAMINHOS ESTEQUIOMÉTRICOS 
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II)- Exemplos de cálculos estequiométricos 
 
A- Conversão de massa para massa 
conhecido = A
MASSA
n=m/MM
A
MOLS A
Relações
estequiométricas
MOLS B
m=nMM
MASSA
B
pedido = B
1 2 3
Ex: Calcular a massa produzida de água (pedido) quando 100 g de propano 
(conhecido) sofrem combustão. 
MM = 44g/mol MM = 18g/mol 
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Calcular o número de mol de propano 
 
1
n=m/MM
n = 100g = 2,27 mols
44g/mol
2 Usar as relações estequiométricas para calcular o número de mols 
 do componente pedido (água): REGRA DE 3 
 
2,27 mols de C3H8
1 mol de C3H8 4 mols de H2O
X mols de H2O
X = 9,08 mols
3 Calcular a massa do componente pedido (água) 
 
m=nMM
m= 9,08 mols x 18 g/mol
m= 163,44g
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B- Conversão de volume para volume (solução aquosa) 
conhecido = A
VOLUME
n=CV
A
MOLS A
Relações
estequiométricas
MOLS B
B
pedido = B
1 2 3
n=CV
VOLUME
9 
Ex: Calcular o volume em mL de uma solução aquosa 0,1 mol/L de NaOH 
(pedido) necessário para neutralizar 50 mL de uma solução aquosa de ácido 
cítrico (conhecido) 0,08 mol/L. 
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Calcular o número de mol de ácido cítrico 
 
1
2 Usar as relações estequiométricas para calcular o número de mols 
 do componente pedido (NaOH): REGRA DE 3 
 
3 Calcular o volume do componente pedido (NaOH) 
 
n=CV
n = 0,08 mol/L x 0,05 L = 0,004 mol1 mol de ácido cit. 3 mols de NaOH
X mols de NaOH
X = 0,012 mol
0,004 mol de ácido cit.
n=CV
V = n/C = 0,012 mol/ 0,1 mol/L = 0,12 L
V = 120 mL
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C- Conversão de massa para concentração molar (solução aquosa) 
conhecido = A
MASSA MOLS A
n=m/MM
Relações
estequiométricas
MOLS B
pedido = B
CONC. MOLAR
C=n/V
1
2
3
Ex: Calcular a concentração molar (mol/L) de nitrato de prata (pedido) 
quando 500 mL desta solução aquosa reagem totalmente com 6,35g de 
cobre metálico (conhecido). (suponha que não haja variação de volume na 
solução aquosa). 
2 AgNO3(aq) + Cu(s)  Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) 
MM = 63,5g/mol 
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Calcular o número de mol de cobre 
 
1
2 Usar as relações estequiométricas para calcular o número de mols 
 do componente pedido (AgNO3): REGRA DE 3 
 
3 Calcular a concentração molar do componente pedido (AgNO3) 
 
1 mol de Cu 2 mols de AgNO3
X mols de AgNO3
X = 0,2 mol
0,1 mol de Cu
n=m/MM
n = 6,35g = 0,1 mol
63,5g/mol
C=n/V
C=n/V = 0,2 mol/ 0,5L = 0,4 mol/L
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III)- Reagente limitante 
 
Em algumas condições, os reagentes não são usados em quantidades 
estequiométricas. Dessa maneira pode-se garantir o consumo total de um 
reagente (reagente mais caro em geral) chamado de REAGENTE LIMITANTE. 
O outro reagente que não vai ser totalmente consumindo e que vai sobrar no 
final da reação e chamado de REAGENTE EM EXCESSO. 
 
A determinação do REAGENTE LIMITANTE depende da quantidade inicial 
(mols) de cada um dos reagentes, e leva em conta a estequiometria da 
reação. 
 
Somente a partir do número de mol do REAGENTE LIMITANTE que pode ser 
calculada a quantidade dos produtos formados. O REAGENTE LIMITANTE 
governa a formação dos produtos. 
 
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Ex: Se 150 mL de uma solução aquosa de nitrato de prata de concentração 
molar =0,1 mol/L forem misturados com 0,635g de cobre metálico. 
 1- Determine o reagente limitante e o reagente em excesso. 
 2- Calcule a quantidade de prata formada (massa) e a concentração 
de nitrato de cobre (mol/L). 
 3- Calcule a quantidade do reagente em excesso que sobrou. 
2 AgNO3(aq) + Cu(s)  Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) 
MM = 63,5g/mol MM = 107,9g/mol 
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 1- Determine o reagente limitante e o reagente em excesso. 
Calcular os número de mol de cada reagentes e usar a relação 
estequiométrica entre eles. 
nCu= m/MM = 0,635g/63,5gmol
-1=0,01 mol
nAgNO3= CV = 0,1 mol L
-1 x 0,15 L =0,015 mol
.
1 mol de Cu 2 mols de AgNO3
0,015 mols de AgNO3
X = 0,0075 mol
X mol de Cu
0,0075 mol é o número de mol teórico de Cu para consumir todo o nitrato de 
prata inicialmente presente. Este valor é inferior ao valor real (0,01 mol). 
Então o nitrato de prata é o REAGENTE LIMITANTE e o cobre é o REAGENTE 
EM EXCESSO 
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 2- Calculo da quantidade de prata formada (massa). 
 
2 AgNO3(aq) + Cu(s)  Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) 
REAGENTE 
LIMITANTE 
O REAGENTE LIMITANTE governa a formação 
dos produtos. 
2 mols de AgNO3
X = 0,015 mol
2 mols de Ag
X mol de Ag0,015 mols de AgNO3
m=nMM
massa de Ag = 0,015 mol x 107,9 g/mol = 1,62 g
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 2- Calculo da quantidade da concentração de nitrato de cobre 
(mol/L) final. 
 
2 AgNO3(aq) + Cu(s)  Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) 
REAGENTE 
LIMITANTE 
O REAGENTE LIMITANTE governa a formação 
dos produtos. 
1 mol de Cu(NO3)22 mols de AgNO3
X = 0,0075 mol
X mol de Cu(NO3)20,015 mols de AgNO3
C=n/V
CCu(NO3)2 = 0,0075 mol/0,15 L = 0,05 mol/L
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3- Calculo da quantidade do reagente em excesso que sobrou. 
O cobre é o REAGENTE EM EXCESSO 
 
 
 
 
ninicial Cu = 0,01 mol 
nreagiu Cu = 0,0075 mol 
 
nsobrou Cu = 0,01 mol – 0,0075 mol =0,0025 mol 
 
Massa de cobre sobrando = nMM = 0,0025 mol x 63,5 g/mol = 0,159 g 
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IV)- Rendimento percentual 
 
Em uma reação química pode ter produção de produtos secundários, 
necessidade de purificar o produto desejado e possibilidade de presença de 
impureza no material de partida. Por isso, a quantidade de produto obtido vai 
sempre ser inferior à quantidade teórica. 
Assim, para avaliar a eficiência de uma reação química é necessário calcular 
o seu rendimento percentual: 
 
x 100
número de mol (ou massa) de produto obtido
número de mol (ou massa) de produto teórico
Rendimento =
20 
Ex: Considere a reação: 
 
 Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2 
 
 
MM = 160g/mol 
Nessa experiência 16 g de Fe2O3 são misturados com um excesso de CO. Qual é o 
rendimento da reação quando 10,08 g de ferro são produzidos? 
 
1- Calcular o número de mol de produto teórico: 
 
 n Fe2O3 =m/MM = 16g/160gmol
-1 = 0,1 mol 
 
 1 mol Fe2O3 ------------------- 2 mol Fe 
 0,1 mol Fe2O3 ----------------- X mol de Fe X = nFe teórico = 0,2 mol 
 
2- Calcularo número de mol de produto obtido: 
 
 nFe obtido = 10,08 g/ 56gmol
-1 = 0,18 mol 
 
3- Rendimento: 
 
 
 
 
MM = 56g/mol 
x 100
0,18 mol
0,2 mol
Rendimento = = 90%