Estequiometria 1_QB_PB

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04/05/2014 
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PR
DAQBI – Prof. Luiz Alberto 
6,02 x 10 partículas 
(MA) g 
1 mol 
ou (MM) g 
contém 
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RECORDANDO 
MM =massa molecular 
MA = massa atômica 
massa molar = 
22,4 L 
gases nas CNTP 
Coeficientes de uma equação química equilibrada 
e o mol 
1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 
n.O mols 1 mol 3 mols 2 mols 
massa (g) 1 x 28 g 3 x 2 g 2 x 17 g 
moléculas 1 x 6,02 x 1023 3 x 6,02 x 1023 2 x 6,02 x 1023 
Vol. (CNTP) 1 x 22,4 L 3 x 22,4 L 2 x 22,4 L 
Massas molares (g/mol): H2 = 2; NH3 = 17; N2 = 28 
Cálculo Estequiométrico 
Aplicar a seqüência: 
a) Escrever a equação da reação química mencionada. 
b) Balancear essa equação (acertar os coeficientes) 
c) Sublinhar as substâncias que serão envolvidas no cálculo, 
 escrevendo, abaixo delas, as quantidades que serão trabalhadas 
 (mol, massa, moléculas, volume). 
d) A partir dos coeficientes da equação química balanceada obter 
 informações que permitam estabelecer uma regra de três envolvendo 
 os dados do problema. 
Cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos envolvidos 
Numa reação química e efetuado com o auxílio da equação química 
correspondente. 
Cálculo Estequiométrico 
Exemplo: 
 O airbag é inflado quando o nitrogênio (N2) é produzido através do 
 azoteto de sódio (NaN3), em condições especiais. Uma das reações 
 envolvidas no processo é: 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g). 
 Considerando CNTP e o volume molar gasoso 22,4 L, calcular a 
 massa (grama) de azoteto de sódio necessária para inflar um airbag 
 de 10 L com nitrogênio, conforme a equação dada. 
Massas molares: N = 14g/mol; Na = 23 g/mol. 
2 NaN3(s) 2 Na (s) + 3 N2(g) 
massa volume 
2 x 65 g 3 x 22,4 L 
X 10 L 
X = 
2 mols 3 mols 
19 g 
2 x 65 g x 10 L 
3 x 22,4 L 
= 
M (NaN3) = 
= 65 g/mol 
Cálculo Estequiométrico 
O Brasil é um dos maiores produtores de estanho do mundo. O estanho 
pode ser encontrado na forma de cassiterita (SnO2). A reação para se obter 
o estanho metálico pode ser representada pela equação: 
SnO2(s) + 2 C(s) → Sn(s) + 2 CO(g). 
Partindo de 5,00 kg de cassiterita, na presença de excesso de C(s) e 
considerando 100% de rendimento para a reação, calcular: 
(Massas molares: Sn = 119 g/mol; O = 16 g/mol) 
a) a massa (kg) de Sn(s) obtida. 
b) O volume (litros) de CO(g) obtido nas CNTP. 
Respostas: a) 3,94 kg; b) 1483 L. 
O hidróxido de lítio, LiOH, pode ser utilizado para retirar CO2 da atmosfera, 
conforme a equação: 
2 LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(ℓ) 
Calcular a massa (toneladas) de LiOH necessária para absorver totalmente 
3,0 toneladas de CO2. 
Massas molares (g/mol): H = 1; Li = 7; C = 12; O = 16. 
Resposta: 3,3 toneladas. 
 
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Estequiometria – Casos Particulares 
Reagente em Excesso e Reagente Limitante 
O cloreto de alumínio é um reagente muito utilizado em processos 
 industriais que pode ser obtido por meio da reação entre alumínio 
 metálico e cloro gasoso de acordo com a equação: 
2 AℓCℓ3(s) 2 Aℓ(s) + 3 Cℓ2(g) 
Se 2,70 g de alumínio são misturados a 4,0 g de cloro, calcular a 
massa (gramas) produzida de cloreto de alumínio. 
Massas molares (g/mol); Aℓ = 27; Cℓ = 35,5. 
Determinar o reagente em excesso 
2 Aℓ(s) + 3 Cℓ2(g) 
2 mol 3 mol 
massa massa 
2 x 27 g 3 x 71 g 
2,70 g X 
X = 
2 x 27 g 
2,70 g x 3 x 71 g 
= 10,65 g Cℓ2 
Cálculo da massa de AℓCℓ3 
3 Cℓ2(g) 2 AℓCℓ3(g) 
massa massa 
2 mol 
3 x 71 g 2 x 133,5 g 
4,0 g X 
X = 
4,0 g x 2 x 133,5 g 
3 x 71 g 
= 5,0 g 
3 mol 
Alumínio em excesso 
Estequiometria – Casos Particulares 
A cisplatina, de fórmula Pt(NH3)2Cℓ2, é um composto utilizado no 
tratamento de determinados tipos de câncer. A sua obtenção passa pela 
reação, balanceada, a seguir: 
(NH4)2PtCℓ4(s) + 2 NH3(aq) → 2 NH4Cℓ(aq) + Pt(NH3)2Cℓ2(s) 
Calcular a massa (g) máxima de cisplatina obtida na reação de 1,5 mol de 
(NH4)2PtCℓ4 com 0,5 mol de NH3. 
Massas molares (g/mol): H = 1; N = 14; Cℓ = 35,5; Pt = 195. 
Resposta: 75 g. 
O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar o hidróxido de 
cálcio e acetileno (C2H2) de acordo com a equação: 
CaC2(s) + 2 H2O(ℓ) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Na reação entre 100 g de água com 100 g de carbeto de cálcio, determine: 
(Massas molares, g/mol: H = 1; C = 12; O = 16; Ca = 40). 
a) O reagente em excesso e a massa que sobra; 
b) O volume de acetileno formado, nas CNTP. 
Respostas: a) 43,75 g de água; b) 35 L. 
78% CaF2 puro 
Estequiometria – Casos Particulares 
Porcentagem de Pureza 
03. O HF é obtido a partir da fluorita (CaF2), segundo a reação equacio 
 nada a seguir: CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF. Calcular a massa de 
 HF obtida na reação de 500 g de fluorita com 78% de pureza. 
Calculo da massa pura de fluorita: 
500 g amostra 
22% impurezas 
100% amostra 500 g 
78% amostra m pura 
m pura = 
X = 
78% x 500 g 
100% 
= 390 g 
Calculo da massa de HF: 
1 CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2 HF 
massa massa 
78 g 2 x 20 g 
390 g X 
390 g x 2 x 20 g 
78 g 
X = 200 g 
Estequiometria – Casos Particulares 
O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar o hidróxido de 
cálcio e acetileno (C2H2) de acordo com a equação: 
CaC2(s) + 2 H2O(ℓ) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Calcular o volume (litros) de acetileno obtido, nas CNTP, a partir da reação 
de 400 g de carbeto de cálcio com 80% de pureza, supondo rendimento de 
100% da reação. (Massas molares, g/mol: H = 1; C = 12; O = 16; Ca = 40). 
Resposta: 112 L. 
Num experimento, 1000 kg do minério hematita (Fe2O3 + impurezas 
refratárias) foram reduzidos com coque, em temperatura muito elevada, de 
acordo com a equação: 
Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO 
Supondo-se que a reação tenha sido completa, a massa de ferro puro 
obtido foi de 558 kg. 
Calcular a porcentagem de pureza do minério hematita. 
(Massas molares, g/mol: C = 12; O = 16; Fe = 56). 
Resposta: 79,7%. 
Estequiometria – Casos Particulares 
Rendimento 
04. Em um tubo, 16,8 g de bicarbonato de sódio são decompostos, pela 
 ação do calor, em carbonato de sódio sólido, gás carbônico e vapor 
 de água. Calcular o volume de gás carbônico, em litros, obtidos nas 
 CNTP, supondo o rendimento da reação igual a 90%. 
Cálculo do volume de CO2 (supor 100% de rendimento) 
NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(v) 
massa volume 
16,8 g 
2 1 1 1 
2 x 84 g 22, 4L 
X 
X = 
100% 
16,8 g x 22,4 L 
2 x 84 g 
X = 2,24 L 
Cálculo do volume de CO2 para 90% de rendimento 
100% rend 2,24 L 
90% rend Y Y = 
90% x 2,24 L 
= 2,02 L 
Estequiometria – Casos Particulares 
O rendimento do processo de obtenção de formaldeído, CH2O, 
(constituinte da solução aquosa conhecida como formol) a partir do 
metanol,CH3OH, por reação com O2 em presença de prata como 
catalisador, é de 90% em massa. Calcular a massa (kg) de formaldeído 
obtida pela oxidação de 6,4 kg de metanol. (Massas molares, g/mol: H = 
1; C = 12; O = 16). 
CH3OH + ½ O2 → CH2O + H2O 
Resposta: 5,4 kg. 
Fazendo-se reagir 158 g de Na2S2O3 com quantidade suficiente de I2, 
segundo a equação 
2 Na2S2O3 + I2 → 2 NaI + Na2S4O6 
obtiveram-se 105 g de Na2S4O6. Calcular o rendimento percentual dessa 
reação. 
(Massas molares, g/mol: O = 16, Na = 23; S = 32; I = 127). 
Resposta: 77,8% 
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Estequiometria – Casos Particulares 
Volumes gasosos fora das CNTP. 
P. V = n . R . T 
P = pressão do gás (atm ou mmHg) 
V = volume do gás (litros) 
n = número de mols do gás 
R = constante universal dos gases perfeitos 
T = temperatura Kelvin = t (OC) + 273 
Valoresde R 
0,082 atm.L.K-1.mol-1 
62,3 mmHg.L.K-1mol-1 
Equação de Clapeyron: 
Estequiometria – Casos Particulares 
Volumes gasosos fora das CNTP. 
Atenção: 
Sendo pedido o volume de gás: 
• Calcular o n.o mols de gás com auxilio da equação quími- 
 ca do processo. 
• Converter este n.o mols de gás em volume através da equa 
 ção de Clapeyron. 
Sendo dado o volume de gás: 
• Calcular o n.o mols de gás com auxilio da equação de 
 Clapeyron. 
• Usando esse n.o de mols e a equação química do proces- 
 so, efetuar o cálculo estequiométrico. 
Estequiometria – Casos Particulares 
Volume gasoso fora das CNTP 
05. Pilotos levam tabletes de LiH para, no caso de acidente no mar, en- 
 cher os barcos ou coletes salva-vidas com gás hidrogênio obtido da 
 reação desse composto com água: LiH + H2O → LiOH + H2. 
 Considerando R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1, calcular a massa, em gra- 
 mas, de LiH necessária para inflar um barco salva-vidas de volume 
 igual a 8,20 L, à pressão de 3,00 atm e temperatura de 27 oC. 
Número de mols de gás H2 
1 LiH + 1 H2O 1 LiOH + 1 H2 
massa mol 
1 mol 7,94 g 
V = 8,20 L 
P = 3,00 atm 
T = 27 oC = 300 K 
P.V = n.R.T 
3,0 . 8,2 = n . 0,082 . 300 
n = 
3,0 x 8,2 
0,082 x 300 
= 1,0 mol 
Massa de LiH 
Massa de LiH = 7,94 g 
Estequiometria – Casos Particulares 
Calcular o volume de gás oxigênio, em litro, obtido na decomposição de 
3,38 g de BaO2, medido à temperatura de 27
o C e pressão de 1 atm. 
(Massa molar do BaO2 = 169 g/mol). 
BaO2 → BaO + ½ O2 
Resposta: 0,246 L. 
O “cheiro forte” de urina deve-se principalmente à amônia, formada pela 
reação química que ocorre entre uréia, CO(NH2)2 e água. 
CO(NH2)2(aq) + H2O(ℓ) → CO2(g) + 2 NH3(g) 
Calcular o volume (litros) de amônia, NH3, formada a temperatura de 20 
oC e pressão de 0,8 atm quando 6,0 g de uréia reagem completamente 
com água. (Massa molar da uréia = 60 g/mol). 
Resposta: 6 L.