Conforme demonstrado na postagem sobre Representações Químicas , a massa não se cria e nem se perde, por isso, as reações químicas em suas representações precisam ter suas fórmulas balanceadas, em termos de equação, importa apenas verificar se o mesmo número de átomos dos reagentes era igual ao número de átomos do produto.
Mas a estequiometria, por meio de uma equação devidamente balanceada, permite que se relacione as quantidades dos reagentes com as quantidades dos produtos (massa, volume e número de mols).
Antes de determinar a relação estequiométrica entre os reagentes e os produtos de uma reação, é necessário balancearmos as equações, tomemos como exemplo a combustão do monóxido de carbono, vejamos:
CO(g) + O2(g) → CO2(g)
2 CO(g) + 1 O2(g) → 2 CO2(g)
Mas a estequiometria, por meio de uma equação devidamente balanceada, permite que se relacione as quantidades dos reagentes com as quantidades dos produtos (massa, volume e número de mols).
Antes de determinar a relação estequiométrica entre os reagentes e os produtos de uma reação, é necessário balancearmos as equações, tomemos como exemplo a combustão do monóxido de carbono, vejamos:
A equação acima não está devidamente balanceada, por isso, o balanceamento é necessário e fica conforme a seguir.
2 CO(g) + 1 O2(g) → 2 CO2(g)
Observando a equação acima, podemos afirmar que que 2 mols de 2 CO(g) equivalem a 2 CO2, assim como 1 mol de O2 equivale 2 mols de CO2. Note que 2 mols CO estão para 1 mol de O2, que está para dois mols de CO2, então, a razão molar é 2:1:2
Em termos quantitativos, considerando que a massa atômica do carbono é igual a 12u e a do oxigênio 16u, que a constante de Avogrado é 6,022 x 1023 mol−1 e que em se tratando de gases 1 mol equivale a 22,4L, podemos estabelecer as seguintes relações:
2 CO(g) + 1 O2(g) → 2 CO2(g)
Proporção: 2 mol : 1 mol : 2 mol
ou
56g de CO : 32g O2 : 88g CO2
ou
12.1023 moléculas : 6.1023 moléculas : 12.1023 moléculas
ou
44,8 L de CO : 22,4 L de O2 : 44,8 L de CO2
Pureza
É o quociente entre a massa da substância pura e a massa total da amostra. Pode ser expressa em porcentagem.
P = massa da substância pura * 100
massa da amostra
Vejamos um exemplo: Qual a massa de CaCO3 presente numa amostra de 200g de calcário cuja pureza é de 80%?
Resolução:
100g de calcário → 80g de CaCO3
200g de calcário → x
x = 160g de CaCO3
Rendimento de uma equação química
Quando numa reação um dos reagentes está em excesso, a parte excedente deste reagente não reage, portanto, não forma produto. E quando um dos reagentes possui quantidade insuficiente, este reagente limita a reação e é consumido primeiro, este reagente é chamado de limitante.
Em função do excesso ou falta de reagentes, uma reação pode apresentar diferentes rendimentos.
O rendimento de uma reação é determinado pela razão da quantidade real pela quantidade teórica possível para a reação, e é expressa em porcentagem.
Qt
Vejamos como determinar o excesso de reagente e a massa de gás carbônico liberada pela queima de 138g de álcool etílico (C2H6O) com 320g de oxigênio (O2), em condições normais de temperatura e pressão.
A reação balanceada é dada por:
1 C2H6O(l) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)
1 mol 3 mol 2 mol
46g 96g 88g
138g 320g
Calculando a massa de gás carbônico formado a partir da quantidade do reagente limitante:
46g de C2H6O ------------ 88g de CO2
138g de C2H6O ------------ x
x = 264 g de CO2
A massa de oxigênio em excesso é determinada de forma análoga:
46g de C2H6O ------------ 96 O2
138g de C2H6O ------------x
x = 288 g de O2
A massa em excesso é a diferença da massa que foi colocada para reagir e a que efetivamente reagiu:
320g - 288g= 32 g
Assista a seguir a vídeo-aula da UNIVESP que serviu como referência para a criação desta postagem.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aula 5. Disciplina de Química Geral. UNIVESP, 2016. Disponível em; https://youtu.be/GbhLdioEwcU
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