Leonnardo Cruvinel Furquim ESTEQUIOMETRIA

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Nathan Carreira Balsemão
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2 Leonnardo Cruvinel Furquim ESTEQUIOMETRIA O cálculo das quantidades das substâncias envolvidas em uma reação química é chamado estequiometria

3 Leis Ponderais Lei de Lavoisier: em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos Veja um exemplo: CaO + H 2 O Ca(OH) 2 56 g 18 g 74 g

4 Leis Ponderais Lei de Proust: toda substância apresenta uma proporção constante, em massa, na sua composição, e a proporção na qual as substâncias reagem e se foram é constante. Veja o exemplo: Experiências CaO + H2O Ca(OH)2 1ª 56 g + 18 g 74 g 2ª 280 g + 90 g 370 g Proporção 28 : 9 : 37

5 Fórmula empírica Acredita-se que o nitrato de peroxiacetila (NPA) desempenha um papel na formação da neblina fotoquímica. Ele tem a seguinte composição percentual em massa: 19,8% de C; 2,5% de H; 66,1% de O e 11,6% de N. Qual é a fórmula empírica do NPA?

6 Fórmula empírica Acredita-se que o nitrato de peroxiacetila (NPA) desempenha um papel na formação da neblina fotoquímica. Ele tem a seguinte composição percentual em massa: 19,8% de C; 2,5% de H; 66,1% de O e 11,6% de N. Qual é a fórmula empírica do NPA? C 1,65 H 2,5 O 4,13 N 0,829 C 2 H 3 O 5 N

7 Cálculos estequiometricos Quando o sulfeto de chumbo, PbS, e o óxido de chumbo, PbO, são aquecidos juntos, os produtos são chumbo metálico e dióxido de enxofre, SO 2. PbS(s) + 2PbO(s) 3Pb(l) + SO 2 (g) Se 14,0 g de óxido de chumbo reagem de acordo com a equação acima, quantos (a) mols de átomos de chumbo; (b) gramas de chumbo; (c) átomos de chumbo e (d) gramas de dióxido de enxofre são formados?

8 Reagentes limitantes 3,65 g de H 2 e 26,7 g de O 2 são misturados e reagem. Quantos gramas de H 2 O são formados?

9 Reagentes limitantes 3,65 g de H 2 e 26,7 g de O 2 são misturados e reagem. Quantos gramas de H 2 O são formados? 1,81 mol de moléculas de H 2 0,834 mol de moléculas de O 2 Razão de mols é = 2,17 1,67 mol de moléculas de O 2 30,1 g de H 2 O

10 Reações em solução Suponha que sejam misturados 25 ml de Ca(NO 3 ) 2 0,2 mol/l e de Na 3 PO 4 0,1 mol/l. (a) Considerando a precipitação completa, quantos gramas de Ca 3 (PO 4 ) 2 são formados? (b) Calcule as concentrações de Ca 2+, NO 3-, Na + e PO 3-4 que permanecem em solução. (Considerar um volume final de 50 ml).

11 Reações em solução (a) Os dois compostos são sais, e portanto cada sal está completamente dissociado. Antes da mistura, as concentrações das espécies iônicas nas duas solução são: em Ca(NO 3 ) 2 0,2 mol/l Íon Ca 2+ NO 3 - Concentração 0,2 mol/l 2 x 0,2 = 0,4 mol/l Em Na 3 PO 4 0,1 mol/l: Íon Na + PO 4 3- Concentração 3 x 0,1 = 0,3 mol/l 0,1mol/L

12 Reações em solução O número de mols de Ca 2+ na solução antes da reação é (0,025 L)(0,2 mol/l) = 5 x 10-3 mol O número de mols de PO 4 3- em solução antes da reação é (0,025L)(0,1 mol/l) = 2,5x10-3 mol A equação balanceada para a reação de precipitação é 3Ca PO 4 3- Ca 3 (PO 4 ) 2(s)

13 Reações em solução O número de mols de Ca 2+ requeridos para reagir com 2,5x10-3 mol de PO 4 3- é Como mais de 5x10-3 mol estão disponíveis, concluímos que todo PO 3-4 é usado e que 5x10-3 mol 3,75 x 10-3 mol = 1,25 x 10-3 mol de Ca 2+ encontra-se em excesso.

14 Reações em solução O número de mols de Ca 3 (PO 4 ) 2 formado é Este tem uma massa de (1,25x10-3 )(310g/mol) = 0,388 g

15 Reações em solução (b) O número de mols de NO 3 - e Na + não é afetado, desde que estas espécies não reajam. Usando as concentrações e volumes das soluções originais, obtemos o número de mols de: NO 3- = (0,025L)(0,4 mol/l) = 1 x 10-2 mol Na + = (0,025L)(0,3 mol/l) = 7,50 x 10-3 mol PO 4 3- = 0 Ca 2+ (excesso) = 1,25 x 10-3 mol

16 Reações em solução A concentração final é encontrada dividindo-se cada um destes números de mols pelo volume da solução final. Íon NO 3 - Concentração Na + PO Ca 2+

17 Estequiometria Redox Quantos mililitros de KMnO 4 0,05 mol/l são necessários para oxidar 25 ml de H 2 SO 3 0,04 mol/l em uma solução ácida? (MnO 4- oxida H 2 SO 3 e forma Mn 2+ e HSO 4- )

18 Estequiometria Redox Quantos mililitros de KMnO 4 0,05 mol/l são necessários para oxidar 25 ml de H 2 SO 3 0,04 mol/l em uma solução ácida? (MnO 4- oxida H 2 SO 3 e forma Mn 2+ e HSO 4- ) A equação é H+(aq) + MnO 4- (aq) + H 2 SO 3 (aq) Mn 2+ (aq) + HSO 4- (aq) + H 2 O(aq)

19 Estequiometria Redox A equação balanceada é H+(aq) + 2MnO 4- (aq) + 5H 2 SO 3 (aq) 2Mn 2+ (aq) + 5HSO 4- (aq) + 3H 2 O(aq) Em 25 ml de H 2 SO 3 0,04 mol/l há (0,025 L)(0,04 mol/l) = 1x10-3 mol de H 2 SO 3 Pela equação vemos que 1x10-3 mol de H 2 SO 3 requerem

20 Estequiometria Redox A equação balanceada é H+(aq) + 2MnO 4- (aq) + 5H 2 SO 3 (aq) 2Mn 2+ (aq) + 5HSO 4- (aq) + 3H 2 O(aq) Em 25 ml de H 2 SO 3 0,04 mol/l há (0,025 L)(0,04 mol/l) = 1x10-3 mol de H 2 SO 3 Pela equação vemos que 1x10-3 mol de H 2 SO 3 requerem

21 Estequiometria Redox Em solução de KMnO 4 0,05 mol/l, [MnO 4- ] = 0,05 mol/l, e então o volume necessário desta solução é

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