CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO É o cálculo que determina às quantidades dos reagentes e dos produtos de uma reação química, com base das leis das reações e com auxílio da equação química correspondente a reação química em questão. Leis das Reações 02) O sódio metálico reage violentamente com a água, resultando na formação do hidróxido correspondente e com a liberação do gás hidrogênio. Considerando que a massa de sódio metálico que foi consumido, é igual a 4,6 gramas, calcule a massa de hidróxido de sódio que foi produzido. (Dados: Massa molar (g/mol): (Na = 23; NaOH= 40)) Leis Ponderais – Leis que relacionam as massas dos reagentes e produtos. 1Lei de Lavoisier (Lei da conservação das massas) – Em um sistema fechado a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. 2Lei de Proust (Lei das proporções fixas ou definidas) – A proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa e constante. Lei volumétrica das reações químicas - Gay-LussacNas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases participantes de uma reação têm entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Hipótese de Avogadro - Volumes iguais de gases quaisquer à mesma pressão e temperatura contêm o mesmo número de moléculas. Conseqüência - A proporção volumétrica numa reação é dada pelos coeficientes das substâncias na equação da reação, quando essas substâncias estiverem no estado gasoso, à mesma pressão e temperatura. Resolução do cálculo Regras fundamentais 1. Montar e balancear a equação química da reação correspondente. 03) A cal viva é um material utilizado no preparo de argamassas para construção civil, em pinturas de baixo custo para muros (caiação), bem como em jardinagem. Ao preparar o material para pintura de caules de árvores, um jardineiro misturou, sob agitação, 28 kg de cal viva com água em excesso, realizando uma reação química. A reação da cal viva com água resulta na formação da cal extinta, hidróxido de cálcio. A quantidade máxima de cal extinta obtida, em kg, foi de: 04) O hidróxido de sódio é preparado comercialmente pela reação de carbonato de sódio com hidróxido de cálcio. Quantos gramas, aproximadamente, de hidróxido de sódio podem ser obtidos tratando- se 1 kg de carbonato de sódio com hidróxido de cálcio? Dados: massas atômicas: Na = 23 u; O = 16 u; H = 1 u; Ca = 40 u; C = 12 u. 2. Montar a relação estequiométrica do cálculo adaptando a proporção em mols da equação química às unidades usadas no enunciado do exercício (massa, volume, n.°de moléculas). 3. Efetuar a regra de três com a relação estequiométrica, os dados e a pergunta do exercício. Atividades em Sala 01) O hidróxido de alumínio é um dos compostos utilizados como antiácido. No estômago, o ácido clorídrico, que é responsável pela acidez, é neutralizado pelo hidróxido de alumínio. Levando-se em consideração que um comprimido de antiácido contém 0,39 g de hidróxido de alumínio, assinale a alternativa que representa a massa de ácido clorídrico, em gramas, que um comprimido de antiácido é capaz de neutralizar. Considere as seguintes massas atômicas: Al = 27, O = 16, H = 1 e Cl = 35 05) O ferro metálico em contato com o gás oxigênio, durante alguns meses, sofre oxidação chegando num tipo de ferrugem denominado de óxido férrico. Quantos mols de ferro metálico são oxidados por 134,4L de oxigênio, medido nas CNTP? Dados: Fe=56; O=16. 06) A limpeza de pisos de mármore normalmente é feita com solução de ácido clorídrico comercial (ácido muriático). Essa solução ácida ataca o mármore, desprendendo gás carbônico. Considerando a massa molar do CaCO3 = 100 g/mol, o volume molar de 1 mol de CO2 nas CNTP = 22,4 L e supondo que um operário, em cada limpeza de um piso de mármore, provoque a reação de 7,5 g de carbonato de cálcio, o volume de gás carbônico formado nas CNTP será de: Dados: massas atômicas: Cl = 35,5 u; O = 16 u; H=1 u; Ca = 40 u; C = 12 u. 10) A decomposição térmica do bicarbonato de sódio como fermento de pães e bolos, ocorre com liberação de gás carbônico e formação de carbonato de sódio e água. Qual é amassa necessária, em gramas, de bicarbonato de sódio para a liberação de 11,2 litros de CO2 nas CNTP? 11) Calcule, em gramas, a massa de ácido sulfúrico necessária para neutralizar 500 ml de uma solução de hidróxido de sódio de concentração 4 mol/L. 07) O estômago de um paciente que sofre úlcera duodenal pode receber 0,24 mol de HCl por dia através de seu suco gástrico. Suponha que ele use um antiácido que contenha 26g de Al(OH)3 por 1000mL de medicamento. O volume apropriado de antiácido que o paciente deve consumir por dia para que a neutralização do antiácido seja completa, é de: Dados: massas atômicas: Cl = 35,5 u; O = 16 u; H=1 u; Al = 27 u. 12) Tratando-se a quente o H2SO4 pelo NaCl , obtém-se um outro ácido que, atuando sobre solução de K2CO3, produz um volume gasoso que, borbulhando em água de cal , produz um precipitado que, depois de lavado, seco e pesado, acusou 2,5g. Qual a massa de H 2SO4 que reagiu? (Dados: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; K = 39; Ca = 40) 08) Fazendo reagir ácido clorídrico em excesso com carbonato de cálcio, foram obtidos 3,1L de gás, medidos a 37oC e pressão de 0,82atm. Qual a massa de carbonato de cálcio que reagiu? 09) No tratamento da água, impurezas são decantadas por flóculos de hidróxido de alumínio, que é formado na reação de sulfato de alumínio, com hidróxido de cálcio. Quantos kg de hidróxido de cálcio são necessários para reagir completamente com 6.840 kg de sulfato de alumínio? Dados: massas atômicas: Al = 27 u; S = 32 u; O = 16 u; Ca = 40 u; H = 1u. GABARITO 01) 02) 03) 04) 05) 06) 07) 08) 09) 10) 11) 12) 0,54 8,0 37 755 8 1,68 240 10 4440 84 98 2,45