Cálculo estequiométrico

Cálculo estequiométrico
O cálculo estequiométrico, ou cálculo das medidas apropriadas, é um dos maiores passos dados pela
humanidade
no
campo
científico
e
é
o
cerne
da
química
quantitativa.
Lavoisier (1743-1794), o pai da química moderna, foi capaz de associar todos os conhecimentos qualitativos
da sua época à exatidão da matemática.
Para tanto, desenvolveu vários equipamentos de medição, entre eles a balança analítica de
laboratório, permitindo ao químico medir ou calcular as massas dos reagentes e produtos envolvidos em uma
reação química.
Atualmente, o cálculo estequiométrico é utilizado em várias atividades, tais como: pela indústria que
deseja saber quanto de matéria-prima (reagentes) deve utilizar para obter uma determinada quantidade de
produtos, pelo médico que quer calcular quanto de determinada substância deve ministrar para cada paciente,
entre inúmeras outras.
Apesar de temido por muitos vestibulandos, o cálculo estequiométrico deixa de ser um problema se os
seguintes
passos
forem
seguidos:
1º
passo
Montar
e
balancear
a
equação
química;
2º
passo
- Escrever
a
proporção
em mols (coeficientes da
equação
balanceada);
3º passo - Adaptar a proporção em mols às unidades usadas no enunciado do exercício (massa, volume nas
CNTP,
nº
de
moléculas,
etc);
4º passo - Efetuar a regra de três com os dados do exercício.
Exercícios
1 - O carbonato de sódio (Na 2CO3), utilizado na fabricação do vidro, é encontrado em quantidades mínimas.
Ele, entretanto, pode ser obtido a partir de produtos naturais muito abundantes: O carbonato de cálcio (CaCO 3)
e o cloreto de sódio (NaCl) como mostra a equação: CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2. Determine quantos
gramas de Na2CO3 são formadas pela reação de 250g de CaCO3.
2 - Fazendo reagir 219g de ácido clorídrico (HCl) com carbonato de cálcio (CaCO3), qual a massa em gramas
do gás carbônico (CO2) obtido? Quantos mols de gás carbônico (CO2) são obtidos?
2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2(gás)
3 - As indústrias de cerveja utilizam o gás carbônico na fermentação da maltose (C 12H22O11), presente na
cevada, com o objetivo de produzir água gaseificada para fabricação de refrigerantes. As reações químicas
deste processo são mostradas abaixo:
C12H22O11 + H2O → 4 C2H5OH + 4 CO2
CO2 + H2O → H2CO3
a) Qual a massa de gás carbônico (CO2) obtida a partir de 3,26 kg de maltose?
b) Qual a massa de ácido carbônico (H2CO3) obtida em gramas?
4 - O cobre é um metal encontrado na natureza em diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela
reação da calcosita (Cu2S) com a cuprita (Cu2O): Cu2S + 2Cu2O → 6Cu + SO2. Determine a massa de cobre
em g obtida a partir de 200 g de calcosita.
5 - Uma amostra contendo 210 g de carbonato de magnésio (MgCO3) foi tratada com ácido clorídrico (HCl),
quantos gramas de gás carbônico (CO2) foram obtidos? MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2
6 - É possível obter gás oxigênio em laboratório pela decomposição térmica do clorato de potássio, segundo a
reação: 2KClO3 → 2KCl + 3O2. Usando -se clorato de potássio a 100% de pureza e considerando que a
reação tenha um rendimento de 100%, determinea massa de KClO3 necessária para se obter 100g de O2.
7 - Na reação: C(g) + O2(g) → CO2(g), foram obtidos 88g de CO2. Qual a massa em gramas de carbono que
reagiu?
8 - Num processo de obtenção do ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a equação não-balanceada:
Fe2O3 + C → Fe + CO2. Utilizando-se 4,8 toneladas de minério (Fe2O3) na reação, determine a quantidade de
ferro em toneladas que é obtida.
9 - Nas estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste
por flóculos de hidróxido de alumínio, produzidas na reação representada por: Al 2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 →
2Al(OH)3 + 3CaSO4. Para tratar 1,0x106 m3 de água foram adicionadas 17 toneladas de Al 2(SO4)3. Qual a
massa de Ca(OH)2 necessária para reagir completamente com esse sal?
10 - A amônia é produzida industrialmente pela reação entre nitrogênio e hidrogênio gasoso:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g). Quantos gramas de amônia podem ser produzidos a partir de 25g de H2?