Exemplos de exercícios para salvar as massas de reagentes e produtos

definição

É o cálculo das quantidades de reagentes e produtos que participam de uma reação.

Podemos calcular essas quantidades em mols; em massa; em número de partículas (moléculas ou átomos); em volume.

Todo problema de cálculo estequiométrico está baseado na proporção em mols dos participantes da reação, seguindo a Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes ("Numa reação química existe uma proporção constante entre as quantidades de reagentes e produtos”). Isso nos permite utilizar a regra de três simples para efetuar os cálculos.

Exemplo:

Obs:

O exemplo anterior nos permite ainda citar uma outra lei. A Lei da Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier: “Numa reação química a somatória das massas dos reagentes é igual a somatória das massas dos produtos”.

Note que para o experimentos 1 e 2 da reação anterior temos a conservação das massas dos reagentes e produtos:

Exemplos de exercícios resolvidos com Regra de Três

1) Um automóvel consome 1 litro de gasolina a cada 8 quilômetros rodados, portanto, para percorrer 24 km serão necessários quantos litros de gasolina?

Resolução por regra de três:

I) Com 1L de gasolina o automóvel percorre 8km: 1L ——— 8 km

II) Então para percorrer 24km precisará de x litros de gasolina: x L ——— 24 km

III) Vamos agora relacionar os itens I e II, escrevendo litro (L) embaixo de litro e quilômetro (km) embaixo de quilômetro:

1 L ——— 8 km

x L ——— 24 km

Obs: sempre escrever as unidades iguais uma embaixo da outra.

IV) Em seguida, faremos uma multiplicação em “cruz”, para efetuar os cálculos.

Resposta: São necessários 3 litros de gasolina para percorrer 24 km.

2) Experimentalmente verifica-se que 44g de gás carbônico (CO2) são formados a partir da combustão (queima) de 12g de carbono (C). Calcular a massa de gás carbônico produzida na queima de 0,6g de carbono.

Resolução por regra de três:

I) A partir de 12g de C são obtidos 44g de CO2:

II) Então 0,6g de C produzirá x g de CO2:

III) Relacionar os itens I e II escrevendo g de C embaixo de g de C e g de CO2 embaixo de g de CO2:

IV) Logo em seguida fazer uma multiplicação em “cruz”, para efetuar os cálculos.

Resposta: A queima de 0,6g de C produzirá 2,2g de CO2.

Procedimento para resolver exercícios de Cálculo Estequiométrico

A) Escrever a equação da reação química;

B) Acertar os coeficientes (fazer o balanceamento = igualar o número de átomos);

C) Obter a PROPORÇÃO EM MOLS através dos coeficientes estequiométricos.

Exemplo:

A) Escrever a equação da reação de obtenção da amônia.

B) Acertar os coeficientes (balanceamento).

Fazendo o balanceamento, os números de átomos de nitrogênio e hidrogênio antes e depois da flecha são iguais.

C) Obter a PROPORÇÃO EM MOLS através dos coeficientes estequiométricos.

Obs: ao fazer o balanceamento da equação, automaticamente obtemos os coeficientes estequiométricos que vão nos fornecer a proporção em mols.

Leitura da proporção em mols

Conhecendo as proporções em mols, é possível montar algumas regras de três para relacionar as quantidades de reagentes e produtos.

Exemplos:

Baseado na proporção em mols fornecida pela equação química balanceada, temos:

1) Quantos mols de nitrogênio são necessários para produzir 10 mols de amônia?

a) Pela equação química balanceada temos que 1 mol de N2 reage e forma 2 mols de NH3:

1 mol N2 —— 2 mols NH3

b) Portanto, para produzir 10 mols de NH3 serão necessários x mols de N2:

x mol N2 —— 10 mols NH3

c) Escrevendo mol de N2 embaixo de mol de N2 e mol NH3 embaixo de mol NH3:

RESPOSTA: para produzir 10 mols de amônia são necessários 5 mols de nitrogênio (N2).

2) Quantos mols de hidrogênio são necessários para reagir com 0,5 mol de nitrogênio?

a) Pela equação química balanceada temos que 1 mol de N2 reage com 3 mols de H2:

1N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

b) Portanto, para reagir com 0,5 mol de N2 serão necessários x mols de H2:

0,5 mol N2—— x mol H2

c)

RESPOSTA: para reagir com 0,5 mol de nitrogênio é necessário 1,5 mol de hidrogênio (H2).

Dados para auxiliar as transformações:

Porém, dependendo da pergunta do problema, além da relação MOL com MOL podemos ter as relações das quantidades de reagentes e produtos na forma de:

1. MASSA com MASSA

2. VOLUME com VOLUME

3. NÚMERO DE PARTÍCULAS com NÚMERO DE PARTÍCULAS

e outras variações, tais como:

1. MOL com MASSA

2. MOL com VOLUME

3. MASSA com VOLUME