ESTEQUIOMETRIA

2017-03-15
ESTEQUIOMETRIA
Estudo das reações
Indicadores de uma reação química:
• Produção de um gás
• Liberação ou absorção de calor
• Formação de um precipitado
• Mudança de cor
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Descrevendo uma reaç
reação quí
química
Reagentes
Produtos
Reação do metano com oxigênio e formação de gás
carbônico e água
Metano
e
oxigênio
Reagentes
gás carbônico
e
água
Produtos
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2017-03-15
Representaç
Representação de uma reaç
reação quí
química
Equação que represente a reação do gás metano com
gás oxigênio e formação de gás carbônico e água:
(a) Representação com códigos:
CH4
+
O2
! CO2
+
H2O
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(b) Balanç
Balanço de massa de uma reaç
reação quí
química
reagentes produtos
reagentes produtos
Antes do balanç
balanço de massa
Apó
Após o balanç
balanço de massa
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(c) Indicação do estado físico:
Hidrogênio gás
2H2(g)
Oxigênio gás
+
O2(g)
Vapor d’água
!
2H2O(g)
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Estequiometria
C (s)
Um(a)
átomo C
+
O2 (g)
molécula O2
!
CO2 (g)
molécula CO2
Uma
dúzia
Um
mol
6,02 x 1023
6,02 x 1023
6,02 x 1023
átomos C
Moléculas de O2
Moléculas de CO2
12 g de C
32 g de C
44 g de CO2
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Balanç
Balanço de equaç
equação: cuidado!
Não é apenas um acerto numé
numérico
Balanç
Balanço incorreto
Equilibrar a
equaç
equação
Balanç
Balanço incorreto
Balanç
Balanço correto
Reagentes
Produtos
1 átomo de C
1 átomo de C
4 átomos de H
4 átomos de H
4 átomos de O
4 átomos de O
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Qual é a quantidade máxima de ferro que pode ser extraída de
1,000 kg de hematita? (Considere excesso de CO(g) na
reação).
Dado os valores de massa molar (MM):
Fe2O3 = 159,69 g mol-1
Fe = 55,85 g mol-1
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)
Qual é a quantidade máxima de alumínio necessária para obter
cromo metálico a partir de 10,0 kg de óxido de cromo (III) ?
Cr2O3(s) + 2Al(s) → 2Cr(s) + Al2O3(s)
Dados os valores de massa molar (MM):
Cr2O3 = 151,99 g mol-1
Al = 26,98 g mol-1
Rendimento de uma reação: 100% ?
Rendimento de reação: é definido pela razão entre a quantidade de
produto realmente obtido e a quantidade teoricamente prevista pela
estequiometria da reação. Geralmente é dado em percentagem.
Principais razões para que o rendimento de uma reação seja inferior a 100%:
• Perdas operacionais
• Presença de impurezas
• Ocorrência de reações paralelas
• Reagente limitante
• Possibilidade da reação não ser completa
Questão: Qual é o rendimento percentual de um teste de combustão de 1,00 L de
octano que produziu 1,14 kg de CO2 quando o esperado era de 2,17 kg?
Resp: 52,5 %
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2017-03-15
RENDIMENTO – REAGENTE LIMITANTE
REAGENTE EMReagente
EXCESSO
Limitante
Definição: é o reagente fornecido em quantidade menor que a
necessária pela estequiometria da reação. É inteiramente consumido
até a reação se completar.
Reagentes em excesso: os que não são completamente consumidos
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Questão: Se 0,30 mol de zinco metálico for adicionado a 0,52 mol ácido
clorídrico, qual é a quantidade (em mol) de gás hidrogênio produzida?
Zn(s) + 2HCl(aq) ! ZnCl2(aq) + H2(g)
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O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar o
hidróxido de cálcio e o gás acetileno, segundo a reação abaixo.
CaC2(s) + 2H2O(l) " Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
1.  Qual é o reagente limitante quando 100 g de CaC2
reagem com 100 g de água?
2.  Qual é a quantidade de acetileno (em massa) que pode
ser produzida?
3.  Qual é a quantidade de reagente (em massa) que
permanece após a reação se completar?
2017-03-15
O salicilato de metila, C8H8O3, também chamado “óleo de
gualtéria”, é preparado pelo aquecimento do ácido salicílico,
C7H6O3, com metanol, CH3OH:
C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O
Em uma experiência, faz-se a reação entre 1,50 g de ácido
salicílico e 11,20 g de metanol, tendo-se obtido 1,31 g de C8H8O3.
Pergunta-se:
a) Qual a produção teórica, em gramas, de salicilato de metila?
b) Qual o rendimento percentual da reação?
O cloreto de cálcio é formado a partir da reação do hidróxido de cálcio
com ácido clorídrico, ocorrendo ainda a formação de água.
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
a)  Quantos gramas de hidróxido de cálcio são necessários para a
formação de 5 mol de cloreto de cálcio?
b) Se a partir de 219g de ácido clorídrico são obtidos 300g do cloreto,
qual foi o rendimento da reação?
c) Quando são usados 444g de hidróxido de cálcio e 6,5 mol de ácido
clorídrico, qual é o reagente limite da reação? E o reagente em
excesso?
O clorato de potássio (KClO3) decompõe-se em cloreto de potássio e
oxigênio segundo a reação abaixo representada:
KClO3 → KCl + O2
a)  Para obter 100 litros de oxigênio gasoso, quantos gramas de clorato
de potássio seriam necessários? (considere que para as condições
da reação um litro de oxigênio gasoso pese 1,429g)
b) A partir de quantos gramas de clorato de potássio são obtidos 149g
de cloreto de potássio? Para uma mesma quantidade de clorato de
potássio, quantos gramas de cloreto de potássio seriam obtidos se
o rendimento da reação for de 97%?
2017-03-15
O cloreto de manganês, MnCl2, pode ser preparado pela
reação do permanganato de potássio com peróxido de
hidrogênio em meio ácido.
2KMnO4(aq) + 5H2O2(aq) + 6HCl(aq) → 2MnCl2(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l) + 2KCl(aq)
Em uma experiência, 30,0 g de KMnO4, foram reagidos com
10,0 g de H2O2 em presença 1,00 x 102 g de HCl. Calcule:
a) A produção teórica, em gramas, do cloreto de manganês.
b) O rendimento percentual da reação sabendo que foram
obtidos nesse experimento 9,82 g de MnCl2