Estequiometria envolvendo grau de pureza

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ESTEQUIOMETRIA 
ENVOLVENDO GRAU DE PUREZA 
MIGUEL PASCOAL 
INTRODUÇÃO 
 No geral, as substâncias encontradas na Natureza consistem 
numa mistura de várias substâncias, ou seja, são sempre 
acompanhadas de impurezas. Para que se possa obter uma 
substância na sua forma mais pura é importante ter-se o cuidado 
de separar as substâncias antes de usá-las. Estas práticas são 
comuns na indústria, sobretudo na indústria farmacéutica que 
requer o uso de reagentes altamente purificados nos seus 
processos. 
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ESTEQUIOMETRIA ENVOLVENDO GRAU DE PUREZA 
 Quando tem-se uma amostra de determinado material, além da 
substância de interesse para efectuar as reacções químicas, ou seja, 
além da substância que de facto irá reagir (parte pura da amostra), 
tantas outras podem estar presente, tais substâncias designamos de 
impurezas. 
 As impurezas não têm importância sob ponto de vista prático uma vez 
que não participarão da reacção e com isso não contribuirão no 
rendimento da reacção. 
 
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CONT… 
 Quando efectuamos cálculos estequiométricos envolvendo grau de 
pureza há que tomar uma atenção redobrada com vista a não incluir 
nos cálculos as quantidades referentes as impurezas, portanto, sempre 
nos interessam as quantidades de reagentes puros nos cálculos. 
 De um modo geral, na estequiometria envolvendo grau de pureza 
podemos encontrar três (3) situações: 
 
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CONT… 
 O exercício nos fornece o grau de pureza do reagente e pede para calcular a 
quantidade do (s) produtos (s) que se forma (m) considerando esse grau de 
pureza; 
 O exercício nos fornece o grau de pureza do reagente e a quantidade de um 
produto que se formou e pede para calcular a quantidade de reagente 
impuro que seria utilizado, ou seja, que seria tomada como amostra; 
 O exercício fornece a quantidade de um produto formada a partir de 
determinada quantidade de reagente e pede para calcular o grau de pureza 
do reagente. 
 
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EXEMPLO 1 
(UEM – 2020) Determine a massa de ferro que pode ser obtida a partir 
de 1000 t de minério hematite contendo 80% de Fe2O3: 
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
Massas atómicas: Fe = 56 u; C = 12 u; O = 16 u. 
A . 280 t B . 560 t C . 56 t D . 116 t E . 560 kg 
 
1a Situação: Fornece o grau de pureza do reagente e pede para calcular a quantidade do produto que se forma 
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RESOLUÇÃO 
1o Passo: Escrever a equação da reacção e acertar 
Felizmente neste caso a equação da reacção já foi dada e está devidamente acertada: 
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
2o Passo: Calcular a parte pura da nossa amostra 
Dado que o grau de pureza é de 80% isso significa que das 1000 toneladas de minério 
apenas 80% dessa quantidade é que corresponde ao Fe2O3, isto é, apenas 80% das 1000 t 
nos interessam na reacção, então temos que determinar essa quantidade pura: 
100% _________ 1000 t 
80% _________ x ⇒ x = 800 t ( quantidade pura) 
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CONT… 
Portanto, das 1000 toneladas apenas 800 t correspondem efectivamente a quantidade de Fe2O3 e 
as 200 toneladas restantes são de impurezas que não interessam nos cálculos. 
3o Passo: Estabelecer a proporção em mol 
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol 
4o Passo: Calcular as massas molares das substâncias envolvidas: 
M(Fe2O3) = 2 x 56 + 3 x 16 = 160 g/mol 
M(Fe) = 56 g/mol 
 
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CONT… 
5o Passo: Estabelecer as proporções entre os dados retirados da equação e os dados fornecidos 
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) 
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol 
160 g ______________ 2 · 56 g 
800 t _____________ y 
6o Passo: Efectuar os cálculos necessários: 
160 g · y = 800 t · 2 · 56 g 
y = 
800 t · 2 · 56 g
160 g
 ⇒ y = 560 t 
Alternativa: A 
 
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EXEMPLO 2 
2a Situação: Pede para calcular a quantidade de reagente impuro que seria utilizado, ou seja, que seria tomada como 
amostra: 
Para obtermos 8,8 g de anidrido carbónico pela queima total de um carvão de 75% de 
pureza, iremos precisar de: 
A 3,2 g de carvão B 2,4 g de carvão C 1,8 g de carvão D 0,9 g de carvão E 2,0 g de 
carvão 
 
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RESOLUÇÃO 
1o Passo: Escrever a equação da reacção e acertar 
C + O2 → CO2 
2o Passo: Estabelecer a proporção em mol 
C + O2 → CO2 
1 mol 1 mol 1 mol 
3o Passo: Estabelecer as proporções entre os dados retirados da equação e os dados fornecidos e 
realizar os cálculos 
C + O2 → CO2 
1 mol 1 mol 1 mol 
 
12 g _____________ 44 g 
 y _____________ 8,8 g ⇒ y = 2,4 g 
 
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CONT… 
Como o grau de pureza é de 75% e a massa do produto formado é de 8,8 g de CO2, isso significa 
que estes 8,8 g de CO2 foram obtidos considerando-se a pureza de 75% de carvão. O cálculo acima 
feito foi para determinar a quantidade de carvão (carbono) que efectivamente reagiu para 
produzir os 8,8 g de CO2. 
4o Passo: Determinar a massa do reagente impuro tomado como amostra 
Já vimos que a massa de carvão que de facto reagiu foi de 2,4 g mas o que nos interessa é qual foi 
a massa total de carvão que foi tomada como amostra no seu todo, assim: 
75% __________ 2,4 g 
100% __________ x ⇒ x = 3,2 g de carvão 
Alternativa: A 
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EXEMPLO 3 
3a Situação: Pede para calcular o grau de pureza do reagente 
O clorato de potássio (KClO3) pode ser decomposto por aquecimento, segundo a equação: 
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) 
A decomposição de 2,45 g de uma amostra contendo KClO3, produziu 0,72 g de O2. Considerando que 
a reacção foi completa e que somente o KClO3 reagiu sob aquecimento, esta amostra contém: 
A 100% de KClO3 B 90% de KClO3 C 75% de KClO3 D 60% de KClO3 E 30% de KClO3 
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RESOLUÇÃO 
1o Passo: Escrever a equação da reacção e acertar 
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) (A equação nos foi dada e encontra-se já acertada) 
2o Passo: Estabelecer a proporção em mol 
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) 
2 mol 2 mol 3 mol 
 
3o Passo: Estabelecer as proporções entre os dados retirados da equação e os dados fornecidos 
e realizar os cálculos 
Neste caso, reagiu-se 2,45 g de KClO3 e contudo obteve-se 0,72 g de O2 e o que queremos saber 
é a massa de KClO3 que efectivamente reagiu para produzir os 0,72 g de O2 : 
 
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CONT… 
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) 
2 mol 2 mol 3 mol 
 
2 · 122,5 g ___________ 3 · 32 g 
 z _______ 0,72 g ⇒ z = 1,8375 g 
Na prática apesar de se ter reagido 2,45 g de KClO3, a quantidade que de facto reagiu foi de 
1,8375 g e não 2,45 g no seu todo. Já que a massa total que se colocou para reagir foi de 2,45 g 
então essa massa equivale a 100% e a que de facto reagiu, ou seja, 1,8375 g está para w: 
2,45 g ___________ 100% 
1,8375 g ____________ w 
w = 75% 
Alternativa: C 
 
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO DISPENSADA!!! 
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