Estequiometria: Cálculos Químicos

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ESTEQUIOMETRIA
Prof. Dra. Fernanda Gomes
Estequiometria deriva do grego “STOICHEON”, que significa . . .
. . .“a medida dos elementos químicos”.
Em outras palavras, é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas em massa, mols, em volume, número de átomos e moléculas, . . .
Nas indústrias ou nos laboratórios, objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos.
Importância . . .
A estequiometria das reações químicas tem como base as Leis Ponderais, já estudadas . . .
 Lei de Dalton
 
2. Lei de Lavoisier
 
3. Lei de Proust
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
1. FÓRMULA PERCENTUAL
	Na Química, acontece fato semelhante. Dizemos, por exemplo, que a composição centesimal do metano (CH4) é 75% de carbono e 25% de hidrogênio. 
	Isso significa que, em cada 100g de metano, encontramos 75g de carbono e 25g de hidrogênio.
Imagem : Álvaro Barbero Jiménez/Creative Commons Atribuição 3.0 Unported
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
1. FÓRMULA PERCENTUAL
Ex.1: Um estudante da rede estadual de Pernambuco realizou uma análise química de 0,40 g de um certo óxido de ferro e revelou que a amostra apresenta 0,28 g de ferro e 0,12 g de oxigênio. Determine a fórmula percentual.
Resolução:
 Para o “Fe”
 
Para o “O”
0,28 de Fe ----- x
0,12 g de O ----- y
0,40 g de óxido ----- 100 % 
Portanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%O30%.
0,40 g de óxido ----- 100 %
y = 30 % de O
X = 70 % de Fe
Imagem : C John/Public Domain
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
1. FÓRMULA PERCENTUAL
Ex.2: Qual é o percentual de ferro e de oxigênio, respectivamente, de uma amostra de óxido de ferro que pesa 0,50 g, sabendo-se que a sua análise determinou uma composição de 0,35 g de ferro e 0,15 g de oxigênio ?
a) 25% e 75%	
b) 75% e 25%
c) 70% e 30%
d) 30% e 70%
e) 85% e 15%
Agora é sua vez!
x
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima
1. FÓRMULA PERCENTUAL
	Ex.6: Uma jovem ganhou de seu noivo uma aliança de ouro 18 quilates, pesando 2,00 g, no dia dos namorados. Sabendo-se que o ouro de 18 quilates contém 75% (em massa) de ouro e que o cobre e a prata completam os 100% restantes, qual é a massa de ouro na aliança?
0,66 g
0,15 g
1,00 g
1,50 g
1,80 g
Agora é sua vez!
x
Imagem : Ernst Vikne/Creative Commons Attribution- Share Alike 2.0 Generic
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima
2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA
Molécula da glicose:
	 Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc. 
Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções. Revista Química Nova na Escola, 2008, Wilmo E. Francisco Junior. 
Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/03-CCD-2907.pdf>
Menor proporção entre os átomos:
1 : 2 : 1
Fórmula 
molecular:
C6H12O6
Proporção entre 
os átomos:
 6 : 12 : 6
Fórmula
mínima:
CH2O
Imagem : Hinkel/GNU Free Documentation License
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima
2. FÓRMULA MÍNIMA
	Agora que já compreendemos o conceito de fórmula mínima, vamos aprender a obtê-la a partir da fórmula percentual.
Fórmula percentual
Fórmula mínima
?
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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
2. FÓRMULA MÍNIMA
Ex.8: O principal responsável pelo sabor amargo da cerveja é o mirceno. Sabendo-se que a composição centesimal deste composto é 88,2% em carbono e 11,8% em hidrogênio, é correto afirmar que o mirceno tem como fórmula mínima:
a) C10H16
b) CH2
c) C3H5
d) C2H2
e) C5H8
Agora é sua vez!
x
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Constante de Avogadro e o MOL
Para efetuarmos cálculos estequiométricos, ajuda muito observar a sequência . . .
a) escrever a equação envolvida;
 
b) acertar os coeficientes da equação (ou equações);
 
 
Obs: Uma equação química só estará corretamente escrita após o acerto dos coeficientes, sendo que, após o acerto, ela apresenta significado quantitativo.
 
c) relacionar os coeficientes com mols;
 
d) estabelecer entre o dado e a pergunta do problema uma regra de três.
Para efetuarmos cálculos estequiométricos, ajuda muito observar a sequência . . .
Exemplificando com a reação de combustão do etanol (álcool) . . .
C2H6O + O2 CO2 + H2O
C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O
Com o balanceamento, ficamos com a proporção em mols.
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol
Dai, inúmeros cálculos são possíveis . . .
Exemplos simples . . .
Quantos mols de níquel (Ni) há em 4,50 g deste elemento?
 
Ni= 58,71 u
 
 
Quantos gramas de ouro (Au) existem em 0,250 mol deste metal?
1 mol de Au = 197,0 g
Au
 
Exemplos simples . . .
Carbeto de cálcio reage com água para formar hidróxido
de cálcio e acetileno. Qual é o reagente limitante quando 100 g de água reage com 100 g de carbeto de cálcio?
 
CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g)
 
Massa molar do CaC2 - 64,10 g/mol
Massa molar da H2O - 18,0 g/mol
 
 
 1 mol CaC2 64,10g de CaC2
 x 100g de CaC2
 
 x = 1,56 mol de CaC2 (limitante)
 
 1 mol H2O 18g de H2O
 y 100 g de H2O
 
 y= 5,5 mol de H2O 
 
Exemplos simples . . .