Estequiometria

Propaganda
 Introdução
O cálculo das quantidades das substâncias envolvidas numa reação química é chamado
estequiometria — palavra derivada do grego stoicheia = partes mais simples e metreim = medida.
Para efetuarmos os cálculos estequiométricos, devemos conhecer as proporções existentes entre
os elementos que formam as diferentes substâncias. Estas proporções são perceptíveis pelo
conhecimento das fórmulas das substâncias.
 Tipos de fórmulas
1- Formula percentual
A fórmula percentual indica a porcentagem em massa de cada elemento que constitui a
substância.
Uma maneira de determinar a fórmula percentual é partir da fórmula molecular da substância,
aplicando os conceitos de massa atômica e massa molecular.
Por exemplo, sabendo que a fórmula molecular do metano é CH4 e que as massas atômicas do
carbono e do hidrogênio são, respectivamente, 12 e 1, temos:
C=12.1=12
CH 4 
+
H= 1.4= 4
MM=
16
Assim, na massa molecular igual a 16, o carbono participa com 12 e o hidrogênio com 4. Logo:
16 100%
16 100%
H
C
12 x
4 x
x=75% de carbono
x=25% de hidrogênio
Desse modo, temos: C75%H25%
2- Fórmula mínima ou empírica
A fórmula mínima indica a menor proporção, em números inteiros de mol, dos átomos dos
elementos que constituem uma substância.
Ao determinar a fórmula mínima, devemos:
a) calcular o número de mol de átomos de cada elemento;
b) dividir os resultados pelo menor valor encontrado.
Vejamos um exemplo:
Uma amostra contém 2,4 g de carbono e 0,6 g de hidrogênio (Dados: massas atômicas: C = 12, H
= 1). Para determinar a fórmula mínima do composto, devemos inicialmente calcular o número de
mol (n) de átomos de cada elemento.
C
m
2,4g
n=

MM 12g/mol

H
0,6g
1g/mol

0,2mol
0,6mol
número de
mol de átomos
Em seguida devemos determinar as menores proporções possíveis, em números inteiros:
 0,2mol
=1
0,2
0,6mol
=3
0,2
relação entre o 
nº de mol 
Assim, a fórmula mínima é CH3.
3- Fórmula molecular
A fórmula molecular indica o número real de átomos na molécula.
Em alguns casos, a fórmula molecular é igual à fórmula mínima; em outros, porém, é um
múltiplo inteiro da fórmula mínima.
Fórmula molecular = (fórmula mínima)n
Em que n é inteiro.
Assim, temos:
fórmula molecular
fórmula mínima
H2O


H2O
C6H6
:6


CH
P4O10
C2H2
:2


:2


P2O5
CH
A fórmula molecular pode ser determinada de várias maneiras. Vejamos algumas delas.
- 1º método: A partir da porcentagem em massa, calculando a fórmula mínima.
Vitamina C (massa molecular = 176)
C = 40,9% em massa = 40,9g
100g
C = 4,55% em massa = 4,55g
C = 54,6% em massa = 54,6g
 40,9g

número de mol 12g/mol
de átomos 3,41mol

4,55g
1g/mol
4,55mol
54,6g
16g/mol
3,41mol
 3,41mol

relação entre o  3,41
número de mol  1mol
4,55mol
3,41
1,33mol
3,41mol
3,41
1mol
Como os valores encontrados não são inteiros, deve-se multiplicá-los por um mesmo número que
permita obter a menor proporção de números inteiros. Nesse caso, o número adequado é 3. Assim:
C
1mol
H
1,33mol
x3
O
1mol
x3
3mol
x3
4mol
3mol
A relação entre a fórmula mínima e a molecular pode ser feita da seguinte maneira:
fórmula mínima
C3H4O3
MM = 88


fórmula molecular
(C3H4O3)n
MM = 176
Logo, temos que:
(C3H 4O3 ) n = 176
88n = 176
n = 2  (C3H 4O3 ) 2  fórmula molecular:C6 H8O6
- 2º método: Relacionando as porcentagens em massa com a massa molecular do composto.
C=40,9% 

H=4,55% MM=176 Considerando que sua fórmula molecular seja: Cx H y Oz ,
O=54,6% 

agora devemos relacionar as porcentagens em massa com as massas atômicas e a massa molecular:
Cx
12x
Hy
1y
+
40,9%
+
4,55%
Oz
16z
=
54,6%
176
100%
176 100%
Cx 
12x 40,9%
176 100%
Hy 
1y 4,55%
176 100%
Oz 
16z 54, 6%
x=6
y=8
z=6
Fórmula molecular C6H8O6
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