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CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO GABRIELA SANTIAGO REAÇÃO QUÍMICA é um fenômeno onde os átomos permanecem intactos. Durante as reações, as moléculas iniciais são "desmontadas" e os seus átomos são reaproveitados para "montar" novas moléculas, com propriedades diferentes das moléculas iniciais. EQUAÇÃO QUÍMICA É a representação gráfica de uma reação química, onde são representadas todas as espécies que participam da reação. REPRESENTAÇÕES IMPORTANTES: Em cima da seta ∆ = calor aq = aquoso ou em água cat = catalisador ʎ = luz Na substância ↑ desprendimento de gás ↓ precipitação de sólido Representação de estado físico : Sólido (s), Líquido (l), gasoso (g), em meio aquoso (aq). FATORES QUE PODEM INDICAR UMA REAÇÃO QUÍMICA Desprendimento de gás; Mudança de cor; Formação de precipitado Aparecimento de cama ou luminosidade TIPOS DE REAÇÃO SÍNTESE OU ADIÇÃO: A + B AB DECOMPOSIÇÃO OU ANÁLISE: AB A+ B SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO: AB + C AC + B DUPLA TROCA OU SUBSTITUIÇÃO: AB + CD AD + BC EXERCÍCIO Identifique qual o tipo de reação esta acontecendo: A) 2 Mg + O2 2 Mgo B) C12H22O11 12 C + 11 H2O C) AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 D) 2 Na + Cl2 2 NaCl CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Estudo das relações quantitativas entre REAGENTES e PRODUTOS de uma reação química Baseado nas leis ponderais: LEI DA CONSERVAÇÃO DA MASSA (LAVOISIER) “Em uma reação química feita em recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. LEI DAS PROPORÇÕES DEFINIDAS (PROUST) Uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa LEIS PONDERAIS Mercúrio metálico + oxigênio → óxido de mercúrio II 100,5 g 8,0 g 108,5 g BALANCEAMENTO DE UMA REAÇÃO QUÍMICA H2 + N2 NH3 Mg + HCl MgCl2 + H2 H2 + O2 H2O NaN3 N2 + Na C2H6O + O2 CO2 + H2O MASSA ATÔMICA E MASSA MOLECULAR Massa atômica: massa de um átomo relativo a unidade de massa atômica u (1/12 da massa do isótopo carbono-12, 12C ). Massa molecular: massa de uma molécula de uma substância relativa à unidade de massa atômica u (1/12 da massa do isótopo carbono 12, 12C) MASSA ATÔMICA E MOLECULAR Massa molecular de uma fórmula: soma das massas atômicas dos átomos dos átomos da fórmula. MM (H2SO4 ) = 2 (MA do H) + (MA do S) + 4 (MA do O) = 2 (1,0 u) + (32,1 u) + 4 (16,0 u) = 98,1 u EXERCÍCIO a) NaOH b) H2O c) Ca3(PO4)2 d) KNO3 e) HClO4 MOL Origem: palavra latina moles ( porção, quantidade). È a unidade utilizada para relacionar um número grande de átomos, íon e moléculas. 1 mol = 6,0221367 x 1023 partículas MOL Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância (unidades g/mol , g.mol-1) A massa de 1 mol de átomos de 12C = 12 g RELAÇÕES ENTRE NÚMERO DE MOLS E MASSA MOLAR ? Considere um copo contendo 54 g de água. Determine: O nº de mols de moléculas de água; O nº de moléculas de água O nº de átomos de oxigênio O nº de átomos de hidrogênio O nº de átomos total ( massas atômicas: H = 1,0 ; O = 16) ESTEQUIOMETRIA As substância reagem e formam produtos numa proporção específica; Assim o cálculo estequiométrico é usado para determinar a quantidade de reagentes que devem ser usados e de produtos que serão obtidos em uma reação química levando em consideração também a pureza e o excesso de reagentes, o rendimento da reação, o excesso de alguma substância, etc. CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Relações estequiométricas das reações químicas, envolvendo principalmente a parte quantitativa da relação 1 m o l Massa molecular (g) Volume CNTP (22,4 L) 6x1023 moléculas COMO RESOLVER? - Identificar a reação química da questão - Balancear a reação química - Identificar as espécies envolvidas - Identificar as grandezas envolvidas - Estabelecer a relação estequiométrica e CALCULAR! RELAÇÕES ENTRE QUANTIDADE DE MATÉRIA Qual a quantidade de matéria de álcool etílico, C2H6O(l), que deve reagir para fornecer 12 mol de gás carbônico ( supondo a reação de combustão completa) ? Qual quantidade de matéria de amônia formada a partir de 12 mols de H2? Reação: N2 + H2 NH3 RELAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA COM MASSA Calcule a massa de cloreto de potássio (KCl) obtida a partir da decomposição de 3 mol de cloratos de potássio (KClO3), na qual também se forma gás oxigênio (O2). Reação: KClO3(s) KCl(s) + O2(g) Calcule a quantidade de matéria de alumínio necessária para se obter 51 g de óxido de alumínio (Al2O3), sabendo-se que este é formado a partir da reação do alumínio com o gás oxigênio ( O2) . Al(s) + O2(g) Al2O3(s) Calcule a massa de zinco (Zn) necessária para reagir com 109,5g de ácido clorídrico (HCl), formando cloreto de zinco (ZnCl2) e gás hidrogênio (H2) Zn(s) + HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2 (g)
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