Aula 2 - Estequiometria

Prévia do material em texto

09/03/2012
1
Estequiometria: 
cálculos com 
fórmulas e 
equações 
químicas
Raimundo Ribeiro Passos
Equações químicas
• Lavoisier: a massa é 
conservada em uma reação
química.
• Equações químicas: 
descrições de reações
químicas.
• Duas partes de uma equação: 
reagentes e produtos:
2H2 + O2 → 2H2O
• A equação química para a formação da água pode
ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio
reagindo com uma molécula de oxigênio para formar
duas moléculas de água:
2H2 + O2 → 2H2O
Equações químicas
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Equações químicas
Coeficientes estequiométricos:
são os números na frente das fórmulas químicas;
fornecem a proporção de reagentes e produtos.
Equações químicas
• Lei da conservação da massa: a matéria não
pode ser perdida em nenhuma reação química. 
Equações químicas
09/03/2012
2
• As reações de combinação têm menos produtos
do que reagentes:
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO.
• As reações de decomposição têm menos
reagentes do que produtos:
2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) 
(a reação que ocorre em um airbag)
O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso.
Reatividade Química
Reações de combinação e 
decomposição
Reatividade Química
Reatividade Química
Combustão ao ar
A combustão é a queima de 
uma substância em oxigênio do 
ar:
C3H8(g) + 5O2(g) →
3CO2(g) + 4H2O(g)
Reatividade Química
Massa molecular e peso fórmula
A massa fórmula (MF): é a soma de MA para os
átomos na fórmula.
MM(H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O)
= 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u)
= 98,1 u
A massa molecular (MM) é a massa da fórmula
molecular.
MM de C6H12O6 = 6(12,0 u) + 12(1,0 u) + 6(16,0 u)
= 180,0 u
Massa Molecular
Mol: medida conveniente de quantidades
químicas.
• 1 mol de algo = 6,0221421 x 1023 daquele algo.
• Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma
massa de 12 g. 
Massa molar
• Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de 
substância (unidades g/mol, g.mol-1).
• A massa de 1 mol de 12C = 12 g.
Mol
09/03/2012
3
Mol Mol
Esta fotografia mostra um 
mol de sólido (NaCl), um mol 
de líquido (H2O) e um mol de 
gás (O2).
• Conversões entre massas, mols e número de 
partículas
• Massa molar: é a soma das massas molares dos 
átomos:
massa molar de N2 = 2 x (a massa molar de N)
• As massas molares para os elementos são
encontradas na tabela periódica.
• As massas moleculares são numericamente iguais
às massas molares.
Mol
• Comece com a % em massa dos elementos (por
exemplo, Dados Empíricos) e calcule uma
fórmula, ou
• Comece com a fórmula e calcule os elementos
da % em massa.
Fórmulas mínimas a partir de 
análises
Fórmulas Mínimas
Fórmulas Mínimas
Fórmula molecular a partir de fórmula
mínima
• Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, 
precisamos da MM para encontrarmos a 
fórmula molecular.
• Os índices inferiores na fórmula molecular são
sempre números inteiros múltiplos dos índices
inferiores na fórmula mínima.
Fórmulas Mínimas
09/03/2012
4
Análise por combustão
• As fórmulas mínimas são determinadas pela
análise por combustão:
Fórmulas Mínimas
• A equação balanceada fornece o número de 
moléculas que reagem para formar produtos.
Interpretação: 
• a proporção da quantidade de matéria de 
reagente necessária para se chegar à proporção
da quantidade de matéria do produto.
Informações quantitativas a partir de 
equações balanceadas
Equações Balanceadas
� Essas proporções são denominadas proporções 
estequiométricas. 
As proporções estequiométricas são proporções 
ideais
� As proproções ideais de reagentes e produtos no 
laboratório devem ser medidas em gramas e 
convertidas para mols.
Equações Balanceadas Equações Balanceadas
• Se os reagentes não estão presentes em
quantidades estequiométricas, ao final da 
reação alguns reagentes ainda estarão presentes
(em excesso).
• Reagente limitante: um reagente que é 
consumido
Reagentes limitantes
###
Reagentes limitantes
##
09/03/2012
5
Rendimentos teóricos
• A quantidade de produto prevista a partir da 
estequiometria considerando os reagentes
limitantes é chamada de rendimento teórico.
• O rendimento percentual relaciona o rendimento
real (a quantidade de material recuperada no 
laboratório) ao rendimento teórico:
Reagentes limitantes
#