7º Fascículo - Física e Química - ELTON

Química
Cálculo estequiométrico
Cálculo estequiométrico ou estequiometria é o cálculo das quantidades
das substâncias que reagem e/ou são produzidas numa reação química.
Regras Fundamentais:
1. Escrever a equação química mencionada no problema;
2. Acertar os coeficientes dessa equação;
3. Em uma equação química, a proporção de mols é igual à proporção
dos coeficientes.
4. Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta do problema,
obedecendo aos coeficientes da equação, que poderá ser escrita em
massa, ou em volume, ou em mols, conforme as conveniências dos
problemas;
Massa/Massa
O minério Blenda(ZnS) foi fortemente aquecido na presença do Oxigênio, produzindo
óxido de zinco e anidrido sulfuroso. Calcule a massa de anidrido sulfuroso,
em gramas, que poderá ser obtida a partir de 24g de oxigênio. (Dado: O=16; S=32.)
32g/ mol
64g/
mol
2 ZnS+ 3 O2
® 2ZnO + 2 SO2
24g
m
3× 32g® 2×
64g
24g
m=
32g
® m
Reagente em excesso e reagente limitante
As reações químicas ocorrem sempre numa proporção constante. Se uma
das substâncias que participa da reação estiver em quantidade maior que a
proporção correta, ela não será consumida totalmente. A quantidade da substância
que não reage é chamada de excesso.
• Dependendo das quantidades iniciais, pode sobrar um ou outro reagente.
O reagente que for totalmente consumido (não está em excesso) é o limitante
(a reação termina quando ele se esgota).
Questões Resolvidas
01. O bisfenol-A é um composto que serve de matéria-prima para a fabricação
de polímeros utilizados em embalagens plásticas de alimentos,
em mamadeiras e no revestimento interno de latas. Esse composto está
sendo banido em diversos países, incluindo o Brasil, principalmente por
ser um mimetizador de estrógenos (hormônios) que, atuando como tal
no organismo, pode causar infertilidade na vida adulta. O bisfenol-A
(massa molar igual a 228g mol) é preparado pela condensação da propanona
(massa molar igual a 58g mol) com fenol (massa molar igual a
94g mol), em meio ácido, conforme apresentado na equação química.
Massa/Volume (CNTP)
O volume de CO 2
, medidos nas CNTP, produzido na combustão de 960g de
metano, é: (Dado: C=12 ; H=1; Vm=22,4L/mol.)
16g/
mol
1 CH 4 + 2 2 ® 1 2 + 2 2 960G
V
Massa/Mol
116 . G®
1. 22,
4L
960G
® V
V = 1344 . L
O óxido de alumínio(Al 2
O 3
) é utilizado como antiácido. Sabendo-se que a
reação que ocorre no estômago é: Al 2
O 3
+ HCl → AlCl 3
+ H 2
O, a massa desse óxido
que reage com 0,25 mol de ácido será: Dado: Al=27 ; O=16.
1
102g
/ mol
A 2 3 + 6 HC ® 2 AC 3 + 3 2
m 025 , mol
Massa/Moléculas
1.
102g®
6mol
m
m=
425 , g
® 025 , mols
Qual o número de moléculas de amônia obtidas a partir de 0,4Kg de gás
Hidrogênio? Dado: H=1; N A
=6.10 23 .
2g/ mol
60210 ,
⋅ 23
23
moléculas
3× 2g® 2×
6,
02 moléculas
3 H2
+ 1 N2 → 2 NH
400g®
x
3
25
400g
x moléculas x = 810 .
Considerando que, ao reagir 580g de propanona com 3760g de
fenol, obteve-se 1,14 kg de bisfenol-A, de acordo com a reação descrita,
o rendimento real do processo foi de
a) 0,025%. b) 0,05%. c) 12,5%. d) 25%. e) 50%.
Passo 1: Multiplicar a equação de baixo por 2 para que o ZnO
iguale o coefiente e possa ser simplificado (equação global).
Passo 1:Descobrir qual reagente está excesso.
2∙94 g
3760g
→ 58g
→
m 1
m 1
= 1160g
Massa de
propanona que
pode reagir.
Não há excesso
desse reagente.
2∙94 g
m 2
→
→
m 2
= 1880g
94g /mol 58 g / mol 228
3760g 580g 1,14kg (obtido)
58g
580g
Massa de fenol que
pode reagir.
Esse reagente está em excesso.
Pode reagir 1880g, mas estão
reagindo 3760g.
Passo 2: Descobrir massa que deveria ter
sido formado de bisfenol
Usaremos reagente que não está e excesso.
58g → 228g
580g → 580g
m=2280g m=2,28Kg
Passo 3: Achar rendimento da reação.
2,28Kg → 100%
580g → x
x=50%
Letra E
7