Estequiometria - Primeira aula

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Estequiometria
A estequiometria é o estudo das relações quantitativas (átomos, moléculas, massa, volume) entre as substâncias que participam de uma reação química.
Histórico:
· Leucipo e Demócrito: moléculas poderiam ser divididas em moléculas cada vez menores até chegar em uma partícula indivisível, denominada átomo. Esse modelo é fundamentado em pensamentos filosóficos.
Muitos séculos depois, o John Dalton, pesquisador e criador da primeira teoria atômica moderna, absorção de ar por água e outros líquidos, onde ele comenta sobre o que seria o modelo atômico dele. Ele disse:
1. Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si.
Verdade até hoje.
2. Átomos de um mesmo elementos possuem propriedades iguais e de peso invariável.
Isômeros podem ter massa variável. Não é totalmente verdade isso.
3. Átomos são partículas maciças, indivisíveis e esféricas formadoras da matéria.
Tudo errado. Átomos são partículas divisíveis, não maciças e não esféricas. 
4. Nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados.
Nesse caso, apenas as reações químicas ordinárias os átomos permanecem inalterados. Em reações nucleares, por exemplo, há a formação de outros átomos.
5. Na formação dos compostos, os átomos entram em proporções numéricas fixas 1:1;1:2;1:3;2:3;2:5 etc.
Isso acontece em compostos de substâncias puras e simples, aí sim sempre terão proporções numéricas fixas.
6. O peso total de um composto é igual a soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituem.
Verdade até hoje. 
Mais tarde descobriram vários erros na teoria de Dalton, conforme foi explicado abaixo de cada teoria, que átomos podem se dividir em partículas menores (prótons, nêutrons e elétrons); átomos de um mesmo elemento podem ter massa diferente, que são os isótopos, assim como átomos de elementos diferentes podem possuir a mesma massa.
Átomos e íons:
Número atômico = número de prótons.
Cátion: sempre menor que o átomo que deu origem.
Ânion: sempre maior que o átomo que deu origem.
Por exemplo, o flúor: 1s2 2s2 2p5, já que tem 9 prótons.
Logo, a estabilidade para o flúor é ganhar um elétron. Logo, ele é um ânion, sendo maior que o átomo que vai doar esse elétron para ele.
Leis das proporções definidas:
Joseph Proust disse: em um dado composto químico, a proporção de massa dos elementos que o compõem é fixa, independente da origem do composto ou do modo de preparação.
Lei das proporções múltiplas:
Dalton: quando dois elementos se unem para formar mais de um composto, a massa de um desses elementos, quando combinadas com a massa fixa do outro, estão relacionadas entre si na razão de números inteiros.
Lei da conservação da massa:
Lavoisier: em uma reação química os átomos não são criados, não são destruídos. Depois da reação eles simplesmente, como produto, demonstram um arranjo diferente.
1. A massa é conservada em uma reação química
2. Equações químicas: descrições de reações químicas
3. Duas partes de uma equação: reagentes e produtos
a + b + c
ma mb mc
onde mc = ma + mb
Em toda operação química existe uma quantidade igual de matéria antes e depois da operação.
Deve-se fazer o balanceamento para ficar tudo igual.
Mol:
quantidade de substância de um sistema correspondente ao número de átomos do Carbono 12.
Massa atômica do carbono: 12
Quantidade de átomos: 6,02 x 10^23
Quantidade de mol: 1 mol de átomos
Número de avogadro de moléculas: 6,02x10^23
Questão: Uma molécula de Cl2 é mais pesada que um átomo de cloro e mais leve que 1 x 10^-23 moles de átomo.
1 mol de cloro: 2x35,5g=71
71 --------- 6,02 x 10^23
 x --------- 1
x= 71/ 6,02x10^23 = 11,79 x 10^-23
1 molécula de cloro tem 2 átomos de cloro e tem:
 1 mol de Cl2 ----- 71g de cloro
1 x 10^-23 mols de Cl2 ------ 71 x 1 x 10^-23
Mol: conj. de moléculas
átomo = é a unidade que consta na fórmula.
H20 por exemplo, tem 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio.
De moléculas faz o cálculo multiplicando os dois supracitados mais a quantidade de mols.
Abundância isotópica:
Abundância isotópica é o percentual de abundância de cada isótopo de um elemento.
Para cada elemento o percentual de abundância deve corresponder a 100%
Fórmulas: molecular e empírica
Fórmula empírica: fórmula na qual a razão entre os átomos é a mais simples possível. Ex.: C4H5N2O
Fórmula molecular: o número verdadeiro de átomos de cada elemento na molécula, obtido pela multiplicação dos subscritos na fórmula empírica por números inteiros.
Composição percentual:
n x massa molar percentual/ massa molar do composto x 100%
n é o número de mols do elemento em 1 mol de composto.
Fórmula mínima a partir de análise:
As fórmulas mínimas são determinadas a partir de análise de combustão.