Química Geral Prof.: Sandro J. GrecoEstequiometria

1 mol de objetos contém um determinado número de

objetos igual ao número de átomos que existe em

precisamente 12g de carbono-12.

Método Científico

Primeiro passo – Coletar dados a partir de pequenas

amostras representativas do material a ser estudado;

Segundo passo – Observar padrões nos dados obtidos e a

partir daí descrevê-los formalmente como uma lei científica;

Terceiro passo – Desenvolver hipóteses (intuição,

imaginação e criatividade), que são possíveis explicações

das leis, ou das observações;

Quarto passo – Planejar outros experimentos, que são

testes cuidadosamente controlados para verificar a sua

validade;

Quinto passo – Formular uma teoria, caso os resultados

dos experimentos estejam de acordo com a hipótese;

Teoria = Explicação formal da Lei

O caminho indireto – baseado na massa de um átomo

No de átomos de C12 = 12g = 6,0221 x 1023

1,9926 x 10-23g

Mol = número de átomos de uma amostra = 6,0221 x 1023

átomos do elemento

32g de enxofre, 201g de

mercúrio, 207g de chumbo,

64g de cobre e 12g de

carbono

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1 mol = quantidade de substância = n

Constante de AvogadroConstante de Avogadro

O No de objetos por mol

6,0221 x 1023 mol-1

A constante de Avogadro é usada

na conversão entre a quantidade

química (no de mols) e o no de

A massa molarA massa molar

Massa de amostra = quantidade x massa molar

m (g) = n (mol) x M (g.mol-1)

A massa molar de um elemento é a massa por mol de seus

átomos; a massa molar de um composto molecular é a

massa por mol de suas moléculas e a massa molar de um

composto iônico é a massa por mol de suas fórmulas

unitárias.

M = mátomo x NA

química (no de mols) e o no de

átomos íons ou moléculas:

N = n x NA

As quantidades de átomos, íons ou moléculas de uma

amostra são expressas em mols e a constante de Avogadro

(NA) é usada para a conversão entre o número de

partículas e o número de mols.

Peso atômico

O valor numérico da

massa molar de um

elemento

Peso molecular/Peso fórmula

O valor numérico da massa

molar de um composto

molecular/iônico

A massa molar é importante quando queremos saber o no

de átomos de uma amostra.

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A estequiometria das reações químicas é a interpretação

quantitativa delas, onde o coeficiente estequiométrico de

uma reação química informa a quantidade relativa

(número de mols) de uma substância que reage ou é

produzida.

N2 (g) + 3H2(g) →→→→ 2 NH3 (g)

1mol de N2 ≅≅≅≅ 3 mols de H2 1mol de N2 ≅≅≅≅ 2 mols de H2

Sinal de equivalência química

B. Predição massa a massaB. Predição massa a massa

Em um cálculo massa a massa, converta a massa fornecida

em quantidade de mols, aplique o fator de conversão mol a

mol para obter a quantidade desejada e, por fim, converta a

quantidade de mols em massa.

Sinal de equivalência química

A. Predição mol a molA. Predição mol a mol

A eq. Química balanceada de uma reação é usada para

estabelecer a razão molar, que é o fator usado para converter

a quantidade de uma substância na quantidade de outra.

C. Análise volumétricaC. Análise volumétrica

A análise volumétrica é uma das técnicas mais comuns de

determinação da concentração de um soluto. Para tal é

utilizado a titulação.

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Análise Volumétrica Análise Volumétrica -- TitulaçãoTitulação A relação estequiométrica entre as espécies de analito e

titulante, juntamente com a molaridade do titulante , é usada

nas titulações para determinar a molaridade do analito.

D. Reagentes LimitantesD. Reagentes Limitantes

O reagente limitante de uma reação é o reagente que está em

quantidade menor do que o necessário, segundo a relação

estequiométrica entre os reagentes.

N2 (g) + 3H2(g) →→→→ 2 NH3 (g)

Se ... N2 (g) + 2H2(g) →→→→ 2 NH3 (g)

Reagente limitante

O reagente limitante é o que determina o rendimento

máximo do produto de uma reação.

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Como identificar o reagente limitante?Como identificar o reagente limitante?

Método 1 – Usa-se a razão molar obtida da equação

química para determinar se existe quantidade suficiente

para a reação de qualquer reagente com os demais.

CaC2(s) + 2 H2O (l) →→→→ Ca(OH)2 (aq.) + C2H2 (g)

1mol de CaC2 ≅≅≅≅ 2 mols de H2O

Método 2 – Uma alternativa é calcular o rendimento

molar teórico de um dos produtos para cada reagente

separadamente . Este método é mais eficaz quando há

mais de dois reagentes. O reagente que produzir a menor

quantidade de produto é o reagente limitante.

Etapa 1: Calcule a quantidade de cada reagente em mols,

convertendo as massas em quantidades. Use as massas

molares;

Etapa 2: Escolha um dos reagentes e use a relação

estequiométrica para calcular a quantidade teórica do

segundo reagente, necessária para que a reação com o

primeiro se complete;

Etapa 3: Se a quantidade real do segundo reagente é maior

do que a quantidade necessária (valor calculado na etapa 2),

então o segundo reagente está em excesso. O contrário é

verdadeiro.

Etapa 1: Converta a massa de cada reagente em mols; se

necessário, usando as massas molares das substâncias;

Etapa 2: Selecione um dos produtos. Para cada reagente,

calcule quantos mols de produto ele irá formar;

Etapa 3: O reagente que produzir menos produtos é o

reagente limitante.

Rendimento percentualRendimento percentual

Rend. % = Rendimento real x 100

Rendimento teórico

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E. Análise por combustãoE. Análise por combustão

Em uma por combustão, as quantidades de átomos C, H, O

na amostra de um composto e, portanto, sua fórmula

empírica, são determinadas a partir das massas de dióxido

de carbono e água produzidas quando o composto queima

sob excesso de oxigênio.

Fórmula EmpíricaFórmula Empírica

A fórmula empírica de um composto é determinada a

partir da composição percentual da massa e da massa

molar dos elementos presentes.

1 mol de C na amostra ≅≅≅≅ 1 mol CO2 como produto

2 mols de H na amostra ≅≅≅≅ 1 mol H2O como produto

A composição percentual da massa é obtida pelo cálculo

da fração devida a cada elemento presente na massa total

de um composto. O resultado é expresso em percentual.

Caso seja necessário, multiplicar cada número da fórmula

empírica por um fator de correção para transformá-los em

números inteiros

Fórmula MolecularFórmula Molecular

A fórmula molecular de um composto é obtida

determinando-se quantas fórmulas empíricas unitárias são

necessárias para atingir a massa molar medida do

composto.