Química aula 4 - estequiometria

ETAPA PRÉ-VESTIBULAR

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CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

* Relacionam quantidades de substâncias em reações

* Quantidade de substância
** massa (mg, g, kg, ton)
** volume ( cm3, mL, L, m3 )
** número de mols
** conc. em mol.L-1

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• Massa Molar: massa, em gramas, que contém 1 mol de
unidades químicas.
• Exemplos
Calcular a massa molar das substâncias:
Dados: m.molar (g.mol-1): H=1, S=32, O=16, Mg=24.
a) H2SO4 b) Mg(OH)2

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• Volume Molar: volume ocupado por 1 mol de um
gás, em determinadas pressão e temperatura.
• CNTP = Condições Normais de Temperatura e Pressão
• Volume Molar nas CNTP = 22,71 L/mol
• Exemplo: Qual é o volume (CNTP) ocupado por 0,1 mol
de butano? Dados: m.molar (g.mol-1): C=12, H=1.

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• Constante de Avogadro: 6,02.1023
• Em 1 mol de uma substância há 6,02.1023 partículas

Exemplos:
• Em 1 mol de HNO3 há 6,02.1023 moléculas
• Em 1 mol de ferro há 6,02.1023 átomos
• Em 0,1 mol de C6H12O6 há 6,02.1022 moléculas
• Em 2 mols de H2O há 2.6,02. 1023 moléculas

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RELAÇÕES DE MASSA, MOL E VOLUME DE SUBSTÂNCIAS
• Exemplo1: gás carbônico, CO2
• 1 mol ..... 44 g ..... 6,02.1023 moléc. ..... 22,71 L

• Exemplo2: ácido nítrico, HNO3
• 1 mol ..... 63 g ..... 6,02.1023 moléculas

• Exemplo3: gás metano, CH4
• 1 mol ..... 44 g ..... 6,02.1023 moléc. ..... 22,71 L

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• Exercício Resolvido
• O álcool etílico, C2H6O, é o álcool utilizado como aditivo
na gasolina, combustível, produto de limpeza,
componente de bebidas e perfumes. Para a combustão
completa de 92 gramas desse álcool, calcule:
• volume de Oxigênio (CNTP).
• número de mol de CO2 formado.
• número de moléculas produzidas de água.
Dados: volume molar (CNTP) = 22,71 l/mol
Massa molar (g.mol-1): C=12, H=1, O=16.
Constante de Avogadro = 6,02.1023 7


1 C2H6O + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol
46 g 68,13 L 2 mol 3 . 6,02 . 1023 moléc.
92 g a b c

a = 136,25 L de O2
b = 4 mol de CO2
c = 3,612 . 1024 moléculas de água

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Método de Resolução (4 etapas)

1ª: Equação Balanceada
2ª: Relação de Mol entre Substâncias
3ª: Transformar Mol em: a) massa
b) volume
c) número de moléc.
4ª: Dado e Pergunta

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Reações com Reagentes Impuros
• Minério = mistura de substâncias
• Descontar, da massa da amostra, a massa das impurezas
• Impurezas não entram na resolução do exercício
• Exemplos: hematita: Fe2O3 (+ impurezas)
Calcário: CaCO3 (+ impurezas)
• Cálculo da Massa da Substância Principal:
• Massa subs.principal = massa amostra x % subs.princ.
• Exemplo: 400 g de hematita com 95% de pureza
• Massa Fe2O3: 400 g.0,95 = 380 g
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Exercício Resolvido
Calcule a massa de óxido de cálcio obtido na decomposição
de 6 kg de calcário com teor de pureza igual a 90%.
Dados: Massa molar (g.mol-1): Ca=40, C=12, O=16.
Para acharmos a massa de carbonato de cálcio,devemos
descontar os 10% de impurezas. Assim:
6 kg --------- 100% pureza
x --------- 90% pureza
x = 5,4 kg = massa de CaCO3  essa é a
massa a ser utilizada na resolução.

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CaCO3  CaO + CO2
1 mol ....... 1 mol
100 g ....... 56 g
5400 g ....... x
x = 3.024 gramas de CaO

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Reações com Rendimento Menor que 100%

Resolução:
a)Aplicar o método, considerando Rendimento 100%
b) Calcular a massa do Produto, utilizando R dado .

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• Exercício Resolvido
• Calcule o número de mols de gás carbônico formado na
reação de 7,0 mol de CaCO3, com ácido clorídrico em
excesso, sabendo que o rendimento da reação é igual a
92%. CaCO3 + 2 HCl  CaCl2 + CO2 + H2O
1 mol .................................... 1 mol
7 mol .................................... 7 mol (R=100%)

7 mol de CO2 ......... 100% R
x mol ......... 92% R
x = 6,44 mol de CO2 14


(ENEM/2009)
Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se
intensificado de maneira preocupante, sendo esse
efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de
CO2 durante a queima de combustíveis fósseis para
geração de energia. O quadro traz as entalpias-
padrão de combustão a 25 ºC ( ΔHo25 ) do metano, do
butano e do octano.

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• À medida que aumenta a consciência sobre os impactos
ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a
importância de se criar políticas de incentivo ao uso de
combustíveis mais eficientes. Nesse sentido,
considerando-se que o metano, o butano e o octano
sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de
petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a
partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do
ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de
CO2 gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é

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• a) gasolina, GLP e gás natural.
• b) gás natural, gasolina e GLP.
• c) gasolina, gás natural e GLP.
• d) gás natural, GLP e gasolina.
• e GLP, gás natural e gasolina.
Resolução
Calor de Combustão: calor liberado na combustão
completa de 1 mol de combustível.

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• Conforme as reações de combustão dos materiais
citados:
• I – CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O ∆H = – 890 kJ/mol
• II – C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O ∆H = – 2878 kJ/mol
• III – C8H18 + 25/2 O2 → 8 CO2 + 9 H2O ∆H = – 5471 kJ/mol
• Avaliando por mol de CO2 produzido, temos que dividir
a reação II por 4 e a reação III por 8, obtendo,
respectivamente, – 719,5 kJ e – 638 kJ. Logo a ordem
crescente correta é Gasolina, GLP e Gás natural.
Gabarito: A
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(ENEM/2009)

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