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EEEP GERARDO JOSE DIAS DE LOIOLA Disciplina: Química – 2º série Professor: Fábio Ávila CÁLCULO ESTEQUIOMETRICO: REAGENTE EM EXECESSO E LIMITANTE Forquilha –CE 16 de Abril 1 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO A estequiometria é responsável pela análise quantitativa em uma reação química; Ele estabelece uma relação entre as quantidades de reagentes (consumidos) e produtos (produzidos); A estequiometria se baseia nos princípios das Leis Ponderais; 2 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Lei de Lavoisier: Lei da conservação das massas 2 H2 + 1 O2 2 H2O 2 . 2g (4g) 1 . 32g 2 . 18g (36) 3 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Lei de Proust: Lei das proporções definidas (1) 2 H2 + 1 O2 2 H2O 2 . 2g (4g) 1 . 32g 2 . 18g (36g) (2) 4 H2 + 2 O2 4 H2O 4 . 2g (8g) 2 . 32g (64g) 4 . 18g (72g) 4 Como realizar o cálculo estequiométrico? O cálculo estequiométrico pode ser feito seguindo três etapas fundamentais: CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 5 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 1. Escrever a equação química Exemplo: Qual o número de mols de moléculas de O2 necessário para reagir com 5 mols de átomos de ferro? Fe + O2 Fe2O3 2 3 2 2. Balanceamento da equação química Fe + O2 Fe2O3 6 3. Estabelecer a correlação entre os dados através regra de três simples. Exemplo: Qual o número de mols de moléculas de O2 necessário para reagir com 5 mols de átomos de ferro? CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICOCÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 2 3 2 Fe + O2 Fe2O3 2 mol 3/2 mol 5 mol x 2x = 7,5 X= 7,5/ 2 X= 3,75 mol 7 Exemplo 2: Considerando a síntese de amônia, qual a massa de NH3 que pode ser produzida a partir de 0,4 mol de N2? CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO N2 + H2 NH3 N2 + 3H2 2NH3 1 mol 2 mol 0,4 mol x x= 0,8 mol de NH3; então 1 mol NH3 17g 0,8 mol y Y= 13,6 g de NH3 8 REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE Ao estudar as reações, nós as encaramos como ideais, isto é, que todos os reagentes reagem completamente. No entanto, no mundo real isto nem sempre ocorre. • Reagente em excesso: é aquele que não é completamente consumido na reação; • Reagente limitante: é o que limita a reação a reação, pois esta em menor quantidade 9 REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE Como identificar se uma reação possui reagente em excesso ou limitante? Dicas • “O autor da questão apresenta dados para dois reagentes: um será o excesso e o outro limitante” • Primeiro determinar o reagente em excesso; • Depois calcular a massa ou mol de produto formado 10 REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE Exemplo: Quando 56g de ferro reagem com 40g de enxofre, de acordo com a reação: Fe + S FeS, formam-se: Resolução: Fe + S FeS 56g 32g 88g estequiométrica proporção 56g 40g 88g + excesso dados do autor Reagente limitante: Fe Reagente em excesso: S (40 – 32 = 8 g) 11 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 12 8) Calcule o máximo de massa de água que se pode obter a partir de 10g de hidrogênio e 46g de oxigênio. Indique o reagente em excesso e a massa em excesso. Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE H2 + O2 H2O2 2 13 8) Calcule o máximo de massa de água que se pode obter a partir de 10g de hidrogênio e 46g de oxigênio. Indique o reagente em excesso e a massa em excesso. Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 2H2 + O2 2H2O 2 mol 1 mol 2 mol 2.2 (4g) 32g x 46g X= 4 . 46 / 32 X= 5,75g Como apenas 5,75 g de H2 reagem completamente com 46g de O2, concluímos que o hidrogênio esta em excesso Excesso : 10 – 5,75 = 4,25 g Massa de água produzida : 5,75 + 46 = 51,75 g 14 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 10) Misturam-se 1 Kg de sulfeto de carbono e 2Kg de gás cloro em um reator, onde se processa a transformação: As massas de tetracloreto de carbono (CCl4) formado e do reagente em excesso são: 15 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE CS2: 1. 12 + 2 . 32 = 76g Cl2: 2 . 35,4 = 71 g CCl4: 1 . 12 + 4 . 35,4 = 154 1mol 3 mol 1 mol 76g 3 . 71 x 2000 g x= 2000 . 76 / 210 x= 713,6 g Como apenas 713,g de CS2 reagem com 2Kg de Cl2, concluímos que o CS2 esta em excesso 16 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 10) Misturam-se 1 Kg de sulfeto de carbono e 2Kg de gás cloro em um reator, onde se processa a transformação: As massas de tetracloreto de carbono (CCl4) formado e do reagente em excesso são: Massa do reagente em excesso: CS2 ( 1000 - 713,6 = 286 g ou 0,286 Kg) 17 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 3 mol 1 mol 210 154 2000 x x= 2000 . 154 / 210 x= 1446 g de CCl4Massa do CCl4 formado 18 Resolução de exercício REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE 19 20
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