Caderno e calculadora: indispensáveis!

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1 Caderno e calculadora: indispensáveis! Tabela periódica Computador e celular desligados Lista de exercícios: importantíssimo fazer e não copiar! Presença: 75% Sem prova substitutiva Prova Final: 45 < X < 60 Dúvidas: 5T sala 206

2 Constituição da matéria e representação Química Geral IQUFU Prof. Edson Nossol Uberlândia, 17/08/2016

3 Determinação experimental de fórmulas empíricas etanol absorvedor de H 2 O absorvedor de CO 2 outras substâncias O 2 forno

4 Determinação experimental de fórmulas empíricas etanol (11,5 g) absorvedor de H 2 O (13,5 g) absorvedor de CO 2 (22,0 g) outras substâncias O 2 forno Qual a fórmula empírica do etanol? onde temos C, O e H Empírico: baseado apenas em observações e medidas experimentais

5 Determinação fórmulas moleculares Exemplo: fórmula empírica da vitamina C é C 3 H 4 O 3 razão 3:4:3 Número de átomos na molécula??? C 3 H 4 O 3 C 6 H 8 O 6 C 9 H 12 O 9

6 Fórmulas mínimas: número relativo de átomos de cada tipo em uma moléculas índices inferiores são sempre os menores números inteiros proporcionais possíveis H 2 O 2 fórmula molecular HO fórmula mínima C 2 H 4 fórmula molecular H 2 O fórmula molecular CH 2 fórmula mínima H 2 O fórmula mínima

7 Reagente limitante: sua quantia determina, ou limita, a quantidade de produto formado é consumido em primeiro lugar em uma reação Reagente em excesso: presente em quantidade superior àquela necessária para reagir com dada quantidade do reagente limitante 8 chassis 48 pneus 8 carros 16 pneus em excesso

8 Exemplo: Oxidação da amômia catalizada pela platina: produção de HNO 3 NH 3(g) + O 2(g) NO (g) + H 2 O (g) Suponha que exatamente 750 g de NH 3 sejam misturados com 750 g de O 2. Quanto NO pode ser formado se a reação se completar? E quanto do reagente em excesso irá sobrar?

9 Exercício: O metanol, CH 3 OH, usado como combustível, pode ser produzido pela reação de monóxido de carbono com hidrogênio. CO (g) + H 2(g) CH 3 OH (l) Suponha que 356 g de CO sejam misturadas com 65 g de H 2. (a) Qual é o reagente limitante? (b) Qual é a massa de metanol que pode ser produzida? (c) Qual é a massa de reagente em excesso que sobra quando todo o reagente limitante é consumido?

10 Rendimentos teórico e percentual reagentes produto principal subproduto dificuldade de separação

11 Rendimentos teórico e percentual 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:

12 Rendimentos teórico e percentual Exemplo: O titânio é um metal forte e leve, resistente à corrosão, e é usado na construção de foguetes, aviões, motores a jato e aros de bicicletas. É preparado pela reação do cloreto de titânio(iv) com o magnésio fundido, entre 950 C e 1150 C: TiCl 4(g) + Mg (l) Ti (s) + MgCl 2(l) Em uma certa operação industrial efetuou-se a reação de 3,54 x 10 7 g de TiCl 4 com 1,13 X 10 7 g de Mg. (a) Determine o rendimento teórico para obtenção de Ti. (b) Calcule a porcentagem de rendimento para o caso de serem efetivamente obtidos 7,91 X 10 6 g de Ti.

13 Rendimentos teórico e percentual Exercício: O processo industrial de produção do vanádio metálico usado em ligas de aço baseia-se na reação do óxido de vanádio(v) com cálcio a altas temperaturas: Ca + V 2 O 5 CaO + V Em determinado processo 1,54 X 10 3 g de V 2 O 5 reagem com 1,96 X 10 3 g de Ca. (a) Calcule o rendimento teórico para o produto V. (b) Calcule a porcentagem de rendimento no caso de serem obtidos 803 g de V. (a) 862,9 g (b) 93,0 %

14 Reações sequenciais Exercício: Ácido fosfórico, H 3 PO 4, é um composto muito importante usado na produção de fertilizantes. Ele também está presente nos refrigerantes de cola. O H 3 PO 4 pode ser preparado através de um processo que envolve duas etapas: P 4 + O 2 P 4 O 10 P 4 O 10 + H 2 O H 3 PO 4 Tendo um total de 272 g de fósforo para reagir com oxigênio em excesso, temos a formação de pentóxido de fósforo, P 4 O 10, com rendimento de 89,5%. Na reação envolvendo a segunda etapa, um rendimento de 96,8% de H 3 PO 4 é alcançado. Qual a massa de H 3 PO 4 é obtida? R: 743 g