DISCIPLINA DE QUÍMICA INORGÂNICA MATERIAL DE ESTEQUIOMETRIA

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Victorio Tavares
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1 1 PUREZA E RENDIMENTO Na prática, quando realizamos uma reação química, mesmo utilizando quantidades estequiométricas dos reagentes, nem sempre conseguimos obter a quantidade máxima possível dos produtos. Isso acontece por vários fatores. Assim, é comum que a reação ocorra com um rendimento real menor que o rendimento teórico (100%). A porcentagem real de rendimento pode ser determinada desta maneira: Para determinar a porcentagem de rendimento real, deve-se determinar antes o rendimento teórico, a partir das quantidades estequiométricas. ATIVIDADES 1 - A massa de 28 g de ferro impuro, atacada por ácido clorídrico em excesso, produziu 8,96 litros de hidrogênio, nas CNTP. Sendo as massas atômicas Fe = 56, H = 1 e Cl = 35,5, pode-se dizer que o teor de ferro no material atacado era de: a) 20% b) 45% c) 89,6% d) 50% e) 80% 2 - O inseticida DDT (massa molar = 354,5 g/mol) é fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol) e cloral, de acordo com a equação:

2 Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e admitindo-se rendimento de 80%, a massa de DDT produzida é igual a: a) 1,575 t b) 1,260 t c) 800,0 kg d) 354,5 kg e) 160,0 kg 3-12,25 g de ácido fosfórico com 80% de pureza são totalmente neutralizados por hidróxido de sódio, numa reação que apresenta rendimento de 90%. A massa de sal obtida nesta reação é de: a) 14,76 g b) 16,40 g c) 164,00 g d) 9,80 g e) 10,80 g 4 - Na metalurgia temos a reação: Se utilizarmos 20,4 g de Al 2 O 3, qual a massa de alumínio metálico obtida se o rendimento da reação for 60%? a) 6,48 g b) 10,8 g c) 10,2 g d) 4,08 g e) 7,42 g 5 - Na reação de 5 g de sódio com água, houve desprendimento de 2,415 L de hidrogênio nas CNTP. Qual é o grau de pureza do sódio? (Dados: massas atômicas - Na = 23 ; O = 16 ; H = 1; volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol.) 6 - O carbonato de bário é um insumo importante na indústria eletroeletrônica, onde é utilizado na fabricação de cinescópios de televisores e de monitores para computadores. O carbonato de bário pode ser obtido a partir da barita, um mineral rico em sulfato de bário, pelo processo esquematizado a seguir. a) Escreva a reação que ocorre no forno de calcinação. b) Sabendo que o rendimento global do processo é de 50%, calcule a quantidade, em kg, de carbonato de bário puro obtida a partir do processamento de 4,66 kg de sulfato de bário. 7 Quantos átomos estão presentes em um pedaço de enxofre com massa de 10,0 g e pureza de 80%?

1 REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE Quando misturamos dois reagentes que não estão em proporção estequiométrica, um deles será consumido totalmente, sendo denominado reagente limitante.

3 1 REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE Quando misturamos dois reagentes que não estão em proporção estequiométrica, um deles será consumido totalmente, sendo denominado reagente limitante. O outro reagente, do qual restará certa quantidade sem reagir, será denominado reagente em excesso. Para resolver questões que envolvem reagentes limitantes e em excesso, podemos seguir as etapas: 1 - considere um dos reagentes como limitante e determine quanto de produto seria formado; 2 - repita o procedimento para o outro reagente; 3 - a menor quantidade de produto encontrada corresponde ao reagente limitante e indica a quantidade de Produto formada. Exemplo: Em um recipiente são colocados para reagir 40,0 g de ácido sulfúrico (H2SO4) com 40,0 g de hidróxido de sódio (NaOH). Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após a reação se completar, permanecerão sem reagir: (Dados: H = 1 ; O = 16 ; Na = 23 ; S = 32) a) 32,6 g de NaOH b) 9,0 g de H2SO4 c) 7,4 g de NaOH d) 18,1 g de H2SO4 e) 16,3 g de NaOH RESOLUÇÃO Quando o exercício te fornecer a quantidade de duas (ou mais) substâncias na reação química, tome cuidado, pois uma das substâncias pode estar em excesso, ou seja, não reage toda a quantidade fornecida. Neste caso para descobrir o excesso e o limitante, o macete é você multiplicar cruzado as massas molares pela massa fornecida das substâncias. O produto maior da multiplicação indica o excesso e o produto menor da multiplicação indica o limitante, ou seja, a substância que reage completamente. Como o produto 3920 é maior que 3200, neste caso concluímos que o H 2 SO 4 é o limitante e o NaOH está em excesso, neste caso, deveremos realizar os cálculos através do limitante:

ATIVIDADES 1 - Qual a quantidade máxima de carbonato de cálcio que pode ser preparada a partir da mistura de 2 mols de carbonato de sódio e 3 mols de cloreto de cálcio?

4 ATIVIDADES 1 - Qual a quantidade máxima de carbonato de cálcio que pode ser preparada a partir da mistura de 2 mols de carbonato de sódio e 3 mols de cloreto de cálcio? R = A reação abaixo equacionada, misturam-se 11,7g de cloreto de sódio e 34 g de nitrato de prata, resultando em 1 litro, após adição de água. A massa que se obtém do precipitado branco vale: R = 28,7g 3 - Num processo de produção de ácido acético, borbulha-se oxigênio no acetaldeído (CH3CHO), a 60 C, na presença de acetato de manganês (II) como catalisador: Num ensaio de laboratório para esta reação, opera-se no vaso de reação com 22,0 gramas de CH3CHO e 16,0 gramas de O2. Quantos gramas de ácido acético são obtidos nesta reação a partir destas massas de reagentes e qual o reagente limitante, ou seja, o reagente que é completamente consumido? 4- A benzamida pode ser preparada pela reação entre amônia e cloreto de benzoíla: A 50mL de solução de amônia concentrada (6,0mol.L -1 ) foram adicionados 14,05g de cloreto de benzoíla. A benzamida produzida foi filtrada, lavada com água fria e secada ao ar. a) A quantidade de amônia presente nos 50mL da solução anteriormente descrita é mol. b) Nos 50mL de solução de amônia há moléculas de amônia. c) A massa molar do cloreto de benzoíla é g.mol -1. d) Em 14,05g de cloreto de benzoíla há mol de cloreto de benzoíla. e) A massa molar da benzamida é g.mol -1. f) Considerando 100% de rendimento, foram obtidos g de benzamida.

5 5 - O superóxido de potássio, KO 2, é usado em máscaras de respiração para gerar oxigênio. 4KO 2(s) + 2H 2 O (l) 4KOH (s) + 3O 2(g) Qual é o reagente limitante quando 0,15 mol de KO 2 são misturados com 0,10 mol de H 2 O? Nessas condições, qual é a quantidade máxima de oxigênio (em mol) que pode ser produzida? Resp: O reagente limitante é o KO 2 e são produzidos 0,11 mol de oxigênio. REFERÊNCIAS: Portal de Estudos em Química. - FELTRE, RICARDO QUÍMICA 6ª EDIÇÃO.

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