Estequiometria


Estequiometria é a forma de calcular quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Envolve cálculos matemáticos simples para conhecer a proporção correta de substâncias a serem usadas.

Como Fazer Cálculos Estequiométricos?

Existem várias formas de se resolver problemas com cálculos estequiométricos. Vamos seguir alguns passos para facilitar a compreensão.

  • Passo 1: Escrever a equação química com as substâncias envolvidas.
  • Passo 2: Fazer o balanceamento da equação química. Para isso, é preciso ajustar os coeficientes para que reagentes e produtos contenham a mesma quantidade de átomos, segundo as Leis Ponderais (Lei de Proust e Lei de Lavoisier)
  • Passo 3: Escrever os valores das substâncias seguindo os dados do problema e identificar o que se pede?
  • Passo 4: Estabelecer a relação existente entre os números de moles, massa (gramas), volume. De acordo com os valores a seguir:

Estequiometria

  • Passo 5: Fazer uma regra de três simples para calcular os valores que se quer.

Exemplo

Quantos moles do gás hidrogênio são necessários para a formação de amônia (NH3), sabendo que a quantidade do gás nitrogênio é de 4 moles?

Passo 1: N2 + H2 = NH3

Passo 2: na equação as quantidades de átomos não estão equilibradas. Há 2 átomos de nitrogênio e 2 de hidrogênio nos reagentes, enquanto que no produto há 1 átomo de N e 3 de hidrogênio.

Começando pelo nitrogênio, acertamos o coeficiente no produt: N2 + H2 = 2 NH3

O nitrogênio ficou equilibrado nos dois lados, mas o hidrogênio não.

N2 + 3 H2 = 2NH3. Agora sim!

Passo 3: Valor dado pelo exercício: 4 moles de N2

Valor pedido pelo exercício: quantos moles de H2? Escrevemos: x moles de H2

Passo 4: Estabelecer as relações correspondentes quando necessário. Nesse exemplo não há necessidade, porque é de mol com mol.

Na reação equilibrada acima, observa-se que a relação é de 1 mol de N2 que reage com 3 moles de H2.

Passo 5: Fazer a regra de três.

Atenção! Coloque sempre os valores de uma substância sobre ela mesma ao montar a regra de três, quer dizer, no exemplo, nitrogênio sobre nitrogênio e hidrogênio sobre hidrogênio, como se vê abaixo:

Estequiometria

O que mais precisa saber para fazer cálculos estequiométricos?

Exercícios Resolvidos

Exercício 1 (Mol com Massa)

Quantos gramas de hidrogênio reagem com 5 moles de oxigênio para formar água?

Resolução

1) H2 + O2 = H2O

​2) Primeiro equilibrar o coeficiente do oxigênio no produto ⇒ H2 + O2 = 2 H2O.

E por fim, equilibrar o hidrogênio 2 H2 + O2 = 2 H2O

​3) Dados do problema: x gramas de H2 e 5 moles de O2

​4) Relação mol com massa: 1 mol de H2 corresponde a 2 gramas de H2 (Massa Molar).

Pela equação equilibrada: 2 moles de H2 reagem com 1 mol de O2. Portanto, seguindo a relação acima 2 moles de H2corresponde a 4 gramas

5) Regra de três: 4 g de H2 _______ 1 mol de O2

​ x gramas de H2 _______ 5 moles de O2

x g de H2 = 5 moles de O2 . 4 g de H2/ 1 mol de O2

x = 20

Então 20 gramas de hidrogênio reagem com 5 moles de oxigênio para formar água.

Exercício 2 (Mol com Volume)

Qual o volume de oxigênio, em litros, que se faz necessário para formar 1 mol de água líquida (segundo as CNTP)?

Resolução:

1) H2 + O2 = H2O

2) Como visto acima a equação balanceada é: 2 H2 + O2 = 2 H2O

3) Dados do problema: x litros de O2 e 1 mol de H2O

​4) Relação mol com volume: 1 mol de O2 corresponde a 22,4L e 1 mol de H2O corresponde a 22,4L

​Pela equação é preciso 1 mol de O2 para formar 2 moles de H2O. Como o exercício pede 1 mol de água, então será preciso metade dessa proporção, ou seja 1/2 mol de O2 para 1 mol de água.

​5) Montar a regra de três: 1 mol de H2O _______ 1/2 mol de O2

22,4L de H2O _______ x litros de O2

​x litros de O2 = 22,4L de H2O . 1/2 mol de O2/ 1 mol de H2O

​x = 11,2

São necessários 11,2 litros de oxigênio para formar 1 mol de água líquida.