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Capítulo 03© 2005 by Pearson Education
Capítulo 3Capítulo 3Estequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicasfórmulas e equações químicas
QUÍMICAQUÍMICAA Ciência Central A Ciência Central
9ª Edição9ª Edição
David P. WhiteDavid P. White
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• Lavoisier: a massa é conservada em uma reação química.
• Equações químicas: descrições de reações químicas.
• Duas partes de uma equação: reagentes e produtos:
2H2 + O2 → 2H2O
Equações químicasEquações químicas
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• A equação química para a formação da água pode ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água:
2H2 + O2 → 2H2O
Equações químicasEquações químicas
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2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Equações químicasEquações químicas
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• Coeficientes estequiométricos: são os números na frente das fórmulas químicas; fornecem a proporção de reagentes e produtos.
Equações químicasEquações químicas
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Equações químicasEquações químicas
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• Lei da conservação da massa: a matéria não pode ser perdida em nenhuma reação química.
Equações químicasEquações químicas
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Reações de combinação e decomposição
• As reações de combinação têm menos produtos do que reagentes:2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
• O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO.• As reações de decomposição têm menos reagentes do que
produtos:2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)
(a reação que ocorre em um airbag)
• O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso.
Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química
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Reações de combinação e decomposição
Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química
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Reações de combinação e decomposição
Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química
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Combustão ao ar
A combustão é a queima de uma substância em oxigênio do ar:
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)
Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química
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Massa molecular e peso fórmula• A massa molecular (MF): é a soma de MA para os átomos na
fórmula.MM (H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O)
= 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u)= 98,1 u
• A massa molecular (MM) é a massa da fórmula molecular.MM de C6H12O6) = 6(12,0 u) + 12(1,0 u) + 6(16,0 u) = 180,0 u
• Não se recomenda a utilização do termo massa fórmula
Massa molecularMassa molecular
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Mol: medida conveniente de quantidades químicas.• 1 mol de algo = 6,0221421 × 1023 daquele algo.• Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g.
Massa molar• Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância
(unidades g/mol, g.mol-1).• A massa de 1 mol de 12C = 12 g.
O molO mol
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O molO mol
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O molO mol
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Esta fotografia mostra um mol de sólido (NaCl), um mol de líquido (H2O) e um mol de gás (O2).
O molO mol
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Conversões entre massas, mols e número de partículas
• Massa molar: é a soma das massas molares dos átomos:massa molar de N2 = 2 × (a massa molar de N).
• As massas molares para os elementos são encontradas na tabela periódica.
• As massas moleculares são numericamente iguais às massas molares.
O molO mol
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• Comece com a % em massa dos elementos (por exemplo, Dados Empíricos) e calcule uma fórmula, ou
• Comece com a fórmula e calcule os elementos da % em massa.
Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises
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Fórmula molecular a partir de fórmula mínima• Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, precisamos da MM
para encontrarmos a fórmula molecular.
• Os índices inferiores na fórmula molecular são sempre números inteiros múltiplos dos índices inferiores na fórmula mínima.
Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises
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Análise por combustão• As fórmulas mínimas são determinadas pela análise por combustão:
Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises
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• A equação balanceada fornece o número de moléculas que reagem para formar produtos.
• Interpretação: a proporção da quantidade de matéria de reagente necessária para se chegar à proporção da quantidade de matéria do produto.
• Essas proporções são denominadas proporções estequiométricas. NB: As proporções estequiométricas são proporções ideais
• As proproções ideais de reagentes e produtos no laboratório devem ser medidas em gramas e convertidas para mols.
Informações quantitativas a Informações quantitativas a partir de equações partir de equações
balanceadasbalanceadas
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• Se os reagentes não estão presentes em quantidades estequiométricas, ao final da reação alguns reagentes ainda estarão presentes (em excesso).
• Reagente limitante: um reagente que é consumido
Reagentes limitantesReagentes limitantes
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Reagentes limitantesReagentes limitantes
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Rendimentos teóricos• A quantidade de produto prevista a partir da estequiometria
considerando os reagentes limitantes é chamada de rendimento teórico.
• O rendimento percentual relaciona o rendimento real (a quantidade de material recuperada no laboratório) ao rendimento teórico:
Reagentes limitantesReagentes limitantes
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Fim do Capítulo 3:Fim do Capítulo 3:Estequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicasfórmulas e equações químicas