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Estequiometria A estequiometria é a forma de calcular as quantidades de reagentes e produtos envolvidos em uma reação química. Ela compreende cálculos matemáticos simples para conhecer a proporção correta de substâncias a serem usadas. COMO FAZER CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS: • Passo 1: Escreva a equação química com as substâncias envolvidas; • Passo 2: Faça o balanceamento da equação química. Para isso, é preciso ajustar os coeficientes para que reagentes e produtos contenham a mesma quantidade de átomos, segundo as Leis Ponderais. • Passo 3: Escreva os valores das substâncias, seguindo os dados do problema e identificando o que se pede; • Passo 4: Estabeleça a relação existente entre os números de mols, massa, volume. De acordo com os valores a seguir: • Passo 5: Faça uma regra de três simples para calcular os valores que são pedidos na questão ou problema. Em resumo, as regras e passos definidos da estequiometria são: EXEMPLO 1: Qual a quantidade de matéria de álcool etílico, C2H6O(l), que deve reagir para fornecer 12 mols de gás carbônico? Considere esta uma reação de combustão completa. Reação química balanceada: C2H6O(l) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3 H2O(v) Observe que 1 mol de álcool produz 2 mols de gás carbônico, assim pode-se fazer uma regra de três simples para resolver o problema: 1 mol ------------------- 2 mols x-------------------------12 mols x = 6 mols (de álcool etílico que são necessários para gerar 12 mols de gás carbônico). EXEMPLO 2: Quantos mols do gás hidrogênio são necessários para a formação de amônia (NH3), sabendo que a quantidade do gás nitrogênio é de 4 mols? Passo 1: N2 + H2 = NH3 Passo 2: na equação as quantidades de átomos não estão equilibradas. Há 2 átomos de nitrogênio e 2 de hidrogênio nos reagentes, enquanto que no produto há 1 átomo de N e 3 de hidrogênio. Nitrogênio: N2 + H2 = 2 NH3 Hidrogênio: N2 + 3 H2 = 2NH3 Passo 3: Valor dado pelo exercício: 4 mols de N2. Valor pedido pelo exercício: quantos mols de H2? Passo 4: Estabelecer as relações. No exemplo dado não há necessidade, porque é de mol com mol. Na reação equilibrada acima, observa-se que a relação é de 1 mol de N2 que reage com 3 mols de H2. Passo 5: Fazer a regra de três. EXEMPLO 3: Quantos gramas de hidrogênio reagem com 5 mols de oxigênio para formar água? 1) H2 + O2 = H2O 2) Primeiro equilibrar o coeficiente do oxigênio no produto ⇒ H2 + O2 = 2 H2O. E por fim, equilibrar o hidrogênio 2 H2 + O2 = 2 H2O 3) Dados do problema: x gramas de H2 e 5 mols de O2 4) Relação mol com massa: 1 mol de H2 corresponde a 2 gramas de H2 (nesses casos, precisa-se calcular a massa molar). Pela equação equilibrada: 2 mols de H2 reagem com 1 mol de O2. Portanto, seguindo a relação acima 2 mols de H2 corresponde a 4 gramas 5) Regra de três: 4g de H2 -------------------- 1 mol de O2 x gramas de H2 ------------ 5 mols de O2 x g de H2 = 5 mols de O2 x 4 g de H2 / 1 mol de O2 x = 20g (de hidrogênio que reagem com 5 mols de oxigênio para formar água) EXEMPLO 4: Qual o volume de oxigênio, em litros, que se faz necessário para formar 1 mol de água líquida (segundo as CNTP)? 1) H2 + O2 = H2O 2) Como visto acima a equação balanceada é: 2H2 + O2 = 2H2O 3) Dados do problema: x litros de O2 e 1 mol de H2O 4) Relação mol com volume: 1 mol de O2 corresponde a 22,4L e 1 mol de H2O corresponde a 22,4L Pela equação é preciso 1 mol de O2 para formar 2 mols de H2O. Como o exercício pede 1 mol de água, então será preciso metade dessa proporção, ou seja 1/2 mol de O2 para 1 mol de água. 5) Montar a regra de três: 1 mol de H2O _______ 1/2 mol de O2 22,4L de H2O _______ x litros de O2 x = 11,2 litros (de oxigênio necessários para formar 1 mol de água líquida).
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