ESTEQUIOMETRIA

2015-­‐08-­‐24 Estudo das reações
Indicadores de uma reação química:
• Produção de um gás
ESTEQUIOMETRIA
• Liberação ou absorção de calor
• Formação de um precipitado
• Mudança de cor
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Representaç
Representação de uma reaç
reação quí
química
Descrevendo uma reaç
reação quí
química
Reagentes
Equação que represente a reação do gás metano com
gás oxigênio e formação de gás carbônico e água:
Produtos
Reação do metano com oxigênio e formação de gás
carbônico e água
Metano
e
oxigênio
Reagentes
gás carbônico
e
(a) Representação com códigos:
CH4
água
+
O2
! CO2
+
H2O
Produtos
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2015-­‐08-­‐24 (c) Indicação do estado físico:
(b) Balanç
Balanço de massa de uma reaç
reação quí
química
Hidrogênio gás
2H2(g)
reagentes produtos
Apó
Após o balanç
balanço de massa
átomo C
O2(g)
!
2H2O(g)
7
10
Balanç
Balanço de equaç
equação: cuidado!
Não é apenas um acerto numé
numérico
Estequiometria
Um(a)
+
Vapor d’água
reagentes produtos
Antes do balanç
balanço de massa
C (s)
Oxigênio gás
+
O2 (g)
molécula O2
!
CO2 (g)
molécula CO2
Balanç
Balanço incorreto
Uma
dúzia
Equilibrar a
equaç
equação
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 incorreto
Balanç
Balanço correto
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2015-­‐08-­‐24 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
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
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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RENDIMENTO – REAGENTE LIMITANTE
REAGENTE EMReagente
EXCESSO
Limitante
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)
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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2015-­‐08-­‐24 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?
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.
O clorato de potássio (KClO3) decompõe-se em cloreto de potássio e
oxigênio segundo a reação abaixo representada:
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O
KClO3 → KCl + O2
a)  Quantos gramas de hidróxido de cálcio são necessários para a
formação de 5 mol de cloreto de cálcio?
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) 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?
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%?
2015-­‐08-­‐24 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.