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Estequiometria

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MOLÉCULAS, MOL E 
EQUAÇÕES QUÍMICA
Prof.: Dra. Jane Karla
EXPLOSÕES
� Explosões liberam uma grande quantidade de energia quando uma 
molécula bastante complexa se decompõe em compostos mais simples.
EXPLOSÕES
� Dinamite é um explosivo feito de nitroglicerina.
� A nitroglicerina é misturada com um aglutinante 
inerte para formar um sólido.
- Sólidos são mais fáceis e seguros de lidar do 
que líquidos.
FÓRMULAS E EQUAÇÕES QUIM.
� Força destrutiva de explosões em parte é devido à
expansão dos gases.
� Em um explosivo sólido, as moléculas relativamente 
grandes são embalados muito próximas entre si.
� Fórmulas químicas fornecem uma maneira concisa 
para representar compostos químicos.
Equações químicas construídas sobre fórmulas 
químicas representam uma reação química.
� Equações químicas representam a transformação de 
uma ou mais espécies químicas em novas 
substâncias.
- Reagentes são os materiais originais.
Escrito no lado esquerdo da equação.
- Produtos são os compostos recém-formado.
Escrito no lado direito da equação.
FÓRMULAS E EQUAÇÕES QUIM.
� Fórmulas químicas usadas para representar 
reagentes e produtos.
A fase para os compostos deve ser dado.
- A indica (s) um sólido, um (l) indica um líquido, a (g) 
indica um gás, e um (aq) indica uma substância 
dissolvida em água.
FÓRMULAS E EQUAÇÕES QUIM.
Equações Química
� A representação microscópica das moléculas 
presentes antes e depois da reação entre 
hidrogênio e oxigênio 
CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Equações Químicas e 
Balanceamento
+ 10 O
3 C
6 O
+
8 H
4 O
3 C
8H
A estequiometria é baseada em entendimento de massas atômicas e um princípio 
fundamental, a Lei da conservação de massas: A massa total de uma substância 
presente no final de uma reação química é a mesma massa total do inicio da reação
� Equação química balanceada para a combustão de 
metano.
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÃO
� Erros comuns no balanceamento
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÃO
BALANCEAMENTO DE EQUAÇÃO
Exercícios de balanceamento
2Na(S) + 2H2O (l) 2NaOH (aq) + H2 (g)
Na(S) + H2O (l) NaOH (aq) + H2 (g)
OUTROS: 
Fe(s) + O2(g) Fe2O3 (s)
C2H4 (g) + O2(g) CO2(g) + H2O (l)
Al(s) + HCl(aq) AlCl3(s) + H2(g)
R: 4:3:2; 1:3:2:2; 2:6:2:3 
Massa Atômica (M.A)
É a massa de um átomo expressa em u
H MgNa
MA=1,00797 u MA=23,9847 uMA=22,9898 u
EXEMPLOS
Massa Molecular
Massa molecular ou peso molecular de uma substância é a soma das massas 
atômicas de cada átomo em sua fórmula química.
Ex: MM do H2SO4 = 2(MA do H) + (MA do S) + 4 (MA do O)
= 2 (1,0u) + 32,1u + 4(16,0u)
= 98,1u
Calcule a massa molecular de:
a) Sacarose, C12H22011
b) Nitrato de cálcio, Ca(NO3)2
c) Al(OH)3
d) CH3OH 
R: 342,0 u ; 164,1 u ; 78,0 u ; 32,0 u
MOL
É a quantidade de matéria que contém tantos objetos 
( átomos, moléculas, íons) quantos números de átomos 
em exatamente 12g de 12C isotopicamente puro, a partir de 
vários experimentos os cientistas determinaram que este 
número é 6,0221421 X 1023 e o chamamos de número de 
Avogadro.
1 mol de átomos de 12C = 6,02 X 1023 átomos de 12C
1 mol de moléculas de H2O = 6,02 X 1023 moléculas de H2O
1mol de íons NO3- = 6,02 X 1023 íons de NO3-
Massa Molar
Um mol é sempre o mesmo número, mas um mol de diferentes substâncias 
terá diferentes massas.
Ex: Qual é a massa em gramas de 1,000mol de glicose, C6H12O6
Massa Molar
APLICAÇÕES
1. Quantos gramas de água são produzidas na oxidação de 1,000g de glicose
C6H12O6(S) + O2 (g) CO2 (g) + H2O(l)
KClO3 (S) KCl (S) + O2 (g),
2. A decomposição do KClO3 geralmente é usada para produzir 
pequenas quantidades de O2 no laboratório:
Quantos gramas de O2 podem ser preparadas a partir de 4,50 g de KClO3
REAGENTES LIMITANTES 
Quando em uma reação química um dos 
reagentes é totalmente consumido antes dos 
outros , a reação pára, deixando o reagente em 
excesso como sobra.
Reagente Limitante determinada a 
estequiometria.
Os reagentes limitantes limita a quantidade de 
produto produzido.
REAGENTES LIMITANTES 
2 H2 (g) + O2 (g)  →  2 H2O (g)
Ex: Suponha que em uma mistura de 10 mol de 
H2 e 7 mol de O2 reagem para formar água, 
qual dos reagentes está em excesso.
H2 (g) + O2 (g) H2O (g) 
Quantidades iniciais 10 mols 7 mols 0 mols
Mudanças (reações) -10 mols -5 mols + 10 mols
Quantidade finais 0 mol 2 mols 10 mols
REAGENTES LIMITANTES 
APLICAÇÃO 
1. O mais importante processo comercial para converter N2 do ar em 
compostos contendo nitrogênio é baseado na reação de N2 e H2 para 
formar (NH3): N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) 
Qual a quantidade de matéria de NH3 pode ser formada a partir de 3,0 
mols de N2 e 6,0 mols de H2.
2. Considere a reação: Al (s) + Cl2 (g) AlCl3 (s). 
Deixa –se reagir uma mistura de 1,50 mol de Al e 3,0 
mols de Cl2.
a) Qual é o reagente limitante?
b) Qual a quantidade de matéria de AlCl3 formada?
c) Qual a quantidade de matéria do reagente em excesso 
que sobra ao final da reação
R: Al ; 1,5 mol ; 0,750 Cl2
1. Um engenheiro de demolição está planejando usar o explosivo 
etilenodinitroamina ( C2H6N4O4, também conhecido como halita) 
para demolir um prédio abandonado. Os cálculos mostram que 
315 mols do composto fornecem a força explosiva necessária. 
Quantos grama deveria ser utilizado.
2. Os foguetes impulsionadores de combustível sólido do ônibus 
espacial são baseados na seguinte reação entre o perclorato de 
amônio e o alumínio
NH4ClO4(s) + Al(s) Al2O3(s) + AlCl3(g) + NO(g) + H2O(g)
3 NH4ClO4(s) + 3 Al(s) Al2O3(s) + AlCl3(g) + 3NO(g) + 6H2O(g)
Se um dos reagentes estiver em excesso, será adicionada massa 
desnecessária ao ônibus, logo deseja-se uma mistura 
estequiométrica. Qual massa de cada reagente deve ser usada 
para cada quilograma da mistura combustível? 
R1: 4,73 X 104 g ; R2: 186,8 g Al e 813,2 g NH4ClO4
RENDIMENTOS TEÓRICOS E 
PERCENTUAIS
� Muitos fatores determinam a quantidade de 
produto produzido.
- Temperatura da reação
- A possibilidade de reações colaterais.
- Mais reação do produto.
Percent Yield = actual yield
theoretical yield
 
 
 
 
 
 x 100%
Célula Combustível
� Uma célula de combustível produz energia 
elétrica a partir da reação entre hidrogênio e 
oxigênio.
� Células a combustível de metanol utiliza 
metanol como combustível inicial, produzindo 
gás hidrogênio.
2 H2 (g) + O2 (g)  →  2 H2O (g)
CH3OH(g) + H2O (g) → H2 (g)
� Esquema de uma célula combustível de 
metanol direto.
Célula Combustível
- O etanol é produzido a partir de 
culturas como milho, cevada e trigo.
- Gasolina que contem até 10% etanol 
pode ser queimadas em qualquer 
automóvel moderno.
- Gasolina que contem 85% etanol pode 
ser queimado em motores especiais 
projetados
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS 
E ADITIVOS DE COMBUSTIVÉIS
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS E 
ADITIVOS DE COMBUSTIVÉIS
� Aditivos de combustível são adicionados à gasolina 
para melhorar o desempenho do motor, reduzir as 
emissões de gases indesejáveis do motor ou reduzir a 
dependência dos produtos petrolíferos importados
� Aditivos melhoram o desempenho do motor, 
melhorando a octanagem.
- Maior octanagem proporciona melhor desempenho e 
tem menor pancadas.
- Pancadas é o resultado de ignição prematura do 
cilindro quando a mistura ar-gasolina é comprimida
� Tetraetil Chumbo 
aumenta a octanagem.
- Tetraetil Chumbo 
envenena a superfície 
dos conversores 
catalíticos.
Uso foi interrompido 
devido à toxicidade do 
chumbo 
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS 
E ADITIVOS DE COMBUSTIVÉIS
� Aditivos reduzi as emissões gases 
indesejáveis através do fornecimentode 
oxigênio adicional.
Aditivos contendo oxigênio são 
chamados de compostos oxigenados.
Oxigênio garanti uma combustão mais 
completa, reduz monóxido de carbono, 
hidrocarbonetos e fuligem emitidos.
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS 
E ADITIVOS DE COMBUSTIVÉIS
�MTBE é um aditivo 
oxigenado.
- Gasolina contendo 
2% em peso de 
oxigênio é chamada 
gasolina reformulada 
(RFG).
- MTBE 15% pode ser 
usado em gasolina 
COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS 
E ADITIVOS DE COMBUSTIVÉIS
Éter Metil Terbutílico
REAÇÕES EM SOLUÇÕES 
AQUOSA E ESTEQUIOMETRIA
Eletrólito 
Não Eletrólito 
REAÇÕES EM SOLUÇÕES 
AQUOSA E ESTEQUIOMETRIA
Substâncias Eletrolíticas: substâncias que dão origem a soluções 
aquosas condutoras de eletricidade.
Ex: Ácidos, Bases, Sais e Sólidos fundidos 
Substâncias Não-Eletrolíticas: substâncias que em soluções 
aquosas não conduz eletricidade.
Ex: Substâncias orgânica como, etanol, glicerina, açúcar 
TEORIA DA DISSOLUÇÃO 
ELETROLITICA OU IONIZAÇÃO 
� ELETRÓLITOS FORTE:
Todos compostos iônicos e alguns moleculares (HCl)
HCl(aq) H+ (aq) + Cl- (aq)
� ELETRÓLITOS FRACOS:
Solutos que existem em solução, na maioria das 
vezes, na forma de moléculas com apenas uma 
pequena fração na forma de íons, por exemplo, 
(HC2H3O2)
HC2H3O2(aq) H+(aq) + C2H3O2-(aq)
PROPRIEDADES ELETROLÍTICAS
Nenhum íon Poucos íon Muitos íon
� Açúcar, um não 
eletrólito, não 
conduz corrente 
quando dissolvido 
em água.
� Moléculas de 
açúcar não se 
dissociam em 
solução
PROPRIEDADES ELETROLÍTICAS
� Ácido acético, um 
eletrólito fraco, 
conduz corrente 
fraca quando 
dissolvido em água.
� Moléculas de ácido 
acético dissociam-se 
parcialmente em 
solução.
PROPRIEDADES ELETROLÍTICAS
� Cromato de 
potássio, um 
eletrólito forte, 
conduz corrente 
fortemente 
quando dissolvido 
em água.
� Cromato de 
potássio em 
solução dissocia-
se completamente
PROPRIEDADES ELETROLÍTICAS
Reações Ácidos e Bases
� Os ácidos são substâncias que se dissolvem 
na água para produzir íons H+ (ou H3O +).
� Bases são substâncias que se dissolvem na 
água para produzir íons OH-.
Reações Ácidos e Bases
� Ácidos e bases fortes dissociam-se 
completamente ou reagir na água.
HCl (g) + H2O (l)  →  H3O+ (aq) + Cl- (aq)
NaOH (s)  →  Na+ (aq) + OH- (aq)
Reações Ácidos e Bases
� Os ácidos fracos e bases parcial dissociam-se 
ou reagem com água.
CH3COOH (aq) + H2O (l) ← →  H3O+ (aq) + 
 CH3COO
-
 (aq)
NH3 (aq) + H2O (l) ← →  NH4+ (aq) + OH- (aq)
Reações Ácidos e Bases
� Misturando um ácido e uma base leva a uma 
reação conhecida como neutralização, em que 
a solução resultante não é ácida nem básica
H3O
+
 (aq) + OH- (aq)  →  2 H2O (l)
� A reação de precipitação é uma reação aquosa, 
que produz um sólido, chamado de um 
precipitado.
CO3
2-
 (aq) + Ba2+ (aq)  →  BaCO3 (s)
� Reação de Precipitação entre KI e Pb (NO3)2.
Reações Precipitação
Tabela de Solubilidade dos Sais
Insolubilidade dos Sais em água
Reações de Adição
Reações de Decomposição
2 NaN3(s) 2Na(s) + 3N2(g)
� Equações químicas balanceadas são 
interpretados no nível microscópico e 
macroscópico.
� Interpretação microscópica visualiza 
reações entre moléculas.
� Interpretação macroscópica visualiza 
reações entre os materiais a granel.
Interpretando as equações 
EXERCÍCIOS
GABARITO DA LISTA DE EXERCÍCIO
� 1. a
� 2. d
� 3. d
� 4. c
� 5. 68 toneladas 
� 6. a) NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) 
b) 28,70 g
� 7. Ni(CO)4(s) Ni(s) + 4 CO(g) 
b) Massa de Níquel = 1174 gramas
� 8. fazer?
� 9. e

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