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ESTEQUIOMETRIA Introdução Cálculo estequiométrico ou estequiometria é o calculo de quantidade de substâncias que interagem, podendo ser do reagente consumido ou do produto formado. Os coeficientes da equação balanceada descrevem razões fixas das quantidades dos reagentes e produtos. Segundo a Lei da conservação de massa, em qualquer sistema físico ou químico, nunca se cria ou se elimina matéria, apenas é possível transformá-la de uma outra forma. De um modo geral, numa reação química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Uma reação química cessa logo que qualquer um dos reagentes seja totalmente consumido, sendo este o chamado reagente limitante, e sendo possível que reste outros reagentes, denominados excessos. Como métodos para determinar as grandezas estequiométricas experimentalmente podem ser utilizados vários métodos, como a medida da massa do precipitado formado, o volume de gás liberado, intensidade da cor da solução, dentre outros. A escolha do método a ser utilizado deverá ser escolhido de acordo com a reação em estudo. Objetivos Observar a estequiometria da reação entre o nitrato de chumbo e o iodeto de potássio, levando-se em conta a importância de todas as medidas estarem exatas e perceber quando um reagente está em excesso, para assim tornar-se evidente a importância da Estequiometria em um laboratório de química. Desenvolvimento Procedimento Experimental Procedimento (i) Foram colocados em uma estante e devidamente numerados 6 tubos de Nessler; Em cada um deles, foi adicionado 3,0 mL de Pb(NO3)2 0,5 mol L-1 (altamente tóxico); Aos mesmos tubos foram adicionados na seguinte ordem 1,5; 3,0; 4,0; 6,0; 9,0 e 12,0 mL da solução de KI 0,5 mol L-1; Ao adicionar o iodeto de potássio, cada tubo era misturado com um bastão de vidro; A solução foi colocada em repouso por aproximadamente 15 minutos que ocorresse a decantação do precipitado; Utilizando uma régua, foi medido a altura do precipitado formado ( produto da reação); Ao término do experimento, todo resíduo contendo chumbo foi descartado em recipientes apropriados. Experimento (ii) Com base no gráfico e em cálculos estequiométricos, foram encontradas as quantidades de matéria dos produtos e reagentes antes de depois da reação ocorrer. Resultados Tabela I Tubo Volume/mL Pb(NO3)2 0,5mol/L Volume/mL KI 0,5mol/L Altura/cm do precipitado 1 3,0 mL 1,5 mL 0,20 cm 2 3,0 mL 3,0 mL 1,00 cm 3 3,0 mL 4,0 mL 1,50 cm 4 3,0 mL 6,0 mL 2,20 cm 5 3,0 mL 9,0 mL 2,80 cm 6 3,0 mL 12,0 mL 3,20 cm Gráfico I Tabela II Pb(NO3)2/mol KI/mol PbI2/moL KNO3/moL Tubo 1 Antes 1,5 X 10−3 0,75 X 10−3 0 0 Depois 1,125 X 10−3 0 0,375 X 10−3 0,75 X 10−3 Tubo 2 Antes 1,5 X 10−3 1,5 X 10−3 0 0 Depois 0,75 X 10−3 0 0,75 X 10−3 1,5 X 10−3 Tubo3 Antes 1,5 X 10−3 2,0 X 10−3 0 0 Depois 0,5 X 10−3 0 1,0 X 10−3 2,0 X 10−3 Tubo 4 Antes 1,5 X 10−3 3,0 X 10−3 0 0 Depois 0 0 1,5 X 10−3 3,0 X 10−3 Tubo 5 Antes 1,5 X 10−3 4,5 X 10−3 0 0 Depois 0 1,5 X 10−3 1,5 X 10−3 3,0 X 10−3 Tubo6 Antes 1,5 X 10−3 6,0 X 10−3 0 0 Depois 0 3,0 X 10−3 1,5 X 10−3 3,0 X 10−3 Análise dos Resultados Procedimento (i) Através dos dados coletados na tabela I, foi possível perceber que até o tubo 4 o aumento do volume de KI provocava um aumento mais significativo de precipitado. Já nos tubos 5 e 6 continuou havendo aumento da formação de sólido, com presença de volumes maiores de KI, porém, o crescimento foi menos acentuado, cremos que a diferença de valores é ainda menor pois no momento da medição o sólido do tubo 6 não estava completamente compactado assim como estava nos outros tubos. Para que esta analise pudesse evidenciar a gradual diminuição na formação do precipitado, foi construído o Gráfico I, a partir dos dados experimentais, de modo que as proporções estequiométricas da reação em questão pudessem ser descobertas. Procedimento (ii) Após a descoberta da proporção estequiométrica da reação de nitrato de chumbo com o iodeto de potássio, podendo assim escrever a equação balanceada da mesma reação, foi possível prever as quantidades estequiométricas dos reagentes e produtos presentes em cada tubo de ensaio, antes e depois da ocorrência de cada reação. Através dos cálculos descritos abaixo a Tabela II foi montada. Tubo 1 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI X mol Pb(NO3)2 0,75 x 10-3 mol KI X= 3,75 x 10-3 mol de Pb(NO3)2 Tubo 2 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI X mol Pb(NO3)2 1,5 x 10-3 mol KI X= 0,75 x 10-3 mol de Pb(NO3)2 Tubo 3 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI X mol Pb(NO3)2 2,0 x 10-3 mol KI X= 1,0 x 10-3 mol de Pb(NO3)2 Tubo 4 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI 1,5 x 10-3 mol Pb(NO3)2 X mol KI X= 1,5 x 10-3 mol KI Tubo 5 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI 1,5 x 10-3 mol Pb(NO3)2 X mol KI X= 1,5 x 10-3 mol KI Tubo 6 1mol Pb(NO3)2 2 mol KI 1,5 x 10-3 mol Pb(NO3)2 X mol KI X= 1,5 x 10-3 mol KI Conclusão No experimento 3, foi possível, através de resultados experimentais, aprender os métodos possíveis para coletá-los e analisa-los , deste modo, descobrir as proporções estequiométricas da reação em questão. Além disso, foi possível comparar resultados de cálculos, feitos de acordo com a estequiometria encontrada, com os resultados experimentais, provocando um olhar critico sobre os métodos aplicados e os possíveis erros ocorridos. Referências Marinho, Igor., Meirelles, Laura.; “Química Ensino Médio e Pré-Vestibular” – Volume . Ed. Lógica., Belo Horizonte (2008). Apostila de Aulas Práticas de Química Geral; Universidade Federal de Minas Gerais, MG (2 semestre 2011). http://www.setrem.com.br/ti/trabalhos/quimica/calcest.htm Russel, John B “Quimica Geral” – Volume 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA DE ESTEQUIOMETRIA - QUI204 Segundo semestre de 2011 – Turma U2B Farmácia / Diurno COMPONENTESio: Bianca Henriques de Oliveira Fonseca Nayhane Luna de Souza Barros Pedro Henrique Gonçalves Moreira PROFESSOR: Raquel Vieira Mambrini
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