Slides cap.3- Estequiometria: Cálculos com fórmulas e equações químicas
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Este capítulo apresenta os conceitos fundamentais de estequiometria, incluindo: 1) Equações químicas representam reações através de reagentes e produtos; 2) Coeficientes estequiométricos fornecem as proporções de reagentes e produtos; 3) Reações são balanceadas de acordo com a lei da conservação da massa.
Slides cap.3- Estequiometria: Cálculos com fórmulas e equações químicas
- 1. QUÍMICA A Ciência Central 9 9ª Edição Capítulo 3 Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicas David P. White © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 2. Equações químicas ç • Lavoisier: a massa é conservada em uma reação química. ã í i • Equações químicas: descrições de reações químicas químicas. • Duas partes de uma equação: reagentes e produtos: 2H2 + O2 → 2H2O © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 3. Equações químicas ç • A equação química para a formação da água pode ser visualizada ã í i f ã d á d i li d como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água: g p g 2H2 + O2 → 2H2O © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 4. Equações químicas ç 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2K + 2H2O → 2KOH + H2 © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 5. Equações químicas ç • Coeficientes estequiométricos: são os números na frente das fórmulas químicas; fornecem a proporção de reagentes e produtos. fó l í i f ã d t d t © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 6. Equações químicas ç © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 7. Equações químicas ç • L i da conservação da massa: a matéria não pode ser perdida em Lei d ã d éi ã d did nenhuma reação química. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 8. Alguns padrões simples de reatividade química Reações d combinação e decomposição R õ de bi ã d i ã • A reações d combinação tê menos produtos do que reagentes: As õ de bi ã têm d t d t 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s) • O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO. • As reações de decomposição têm menos reagentes do que produtos: d t 2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) (a reação que ocorre em um airbag) • O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 9. Alguns padrões simples de reatividade química Reações d combinação e decomposição R õ de bi ã d i ã © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 10. Alguns padrões simples de reatividade química Reações d combinação e decomposição R õ de bi ã d i ã © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 11. Alguns padrões simples de reatividade química Combustão C b tã ao ar A combustão é a queima de uma substância em oxigênio do ar: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 12. Massa molecular Massa molecular e peso fórmula M l l fó l • A massa molecular (MF): é a soma de MA para os átomos na fórmula. fórmula MM (H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O) = 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u) = 98 1 u 98,1 • A massa molecular (MM) é a massa da fórmula molecular. ( ) MM de C6H12O6) = 6(12,0 u) + 12(1,0 u) + 6(16,0 u) = 180,0 u • Nã se recomenda a utilização do termo massa fórmula Não d tili ã d t fó l © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 13. O mol Mol: medida conveniente de quantidades químicas. • 1 mol de algo = 6,0221421 × 1023 daquele algo. • Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g. Massa molar • Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância (unidades g/mol, g.mol-1). • A massa de 1 mol de 12C = 12 g. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 14. O mol © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 15. O mol © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 16. O mol Esta fotografia mostra um mol de sólido (NaCl), um mol de líquido (H2O) e um mol de gás (O2). © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 17. O mol Conversões entre massas, mols , e número de partículas • Massa molar: é a soma das massas molares dos átomos: massa molar de N2 = 2 × (a massa molar de N). ( ) • As massas molares para os elementos são encontradas na tabela periódica. • A massas moleculares são numericamente iguais às massas As l l ã i i i à molares. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 18. Fórmulas mínimas a partir de áli d análises • Comece com a % em massa dos elementos (por exemplo, Dados Empíricos) e calcule uma fórmula, ou • Comece com a fórmula e calcule os elementos da % em massa. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 19. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 20. Fórmulas mínimas a partir de áli d análises Fórmula molecular a partir de fórmula mínima • Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, precisamos da MM para encontrarmos a fórmula molecular. • O í di Os índices inferiores na fórmula molecular são sempre números i f i fó l l l ã ú inteiros múltiplos dos índices inferiores na fórmula mínima. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 21. Fórmulas mínimas a partir de áli d análises Análise por combustão • As fórmulas mínimas são determinadas pela análise por combustão: © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 22. Informações quantitativas a partir de equações ti d õ balanceadas • A equação balanceada fornece o número de moléculas que reagem para formar produtos. • Interpretação: a proporção da quantidade de matéria de reagente necessária para se chegar à proporção da quantidade de matéria do ái h ã d tid d d té i d produto. • Essas proporções são denominadas proporções estequiométricas estequiométricas. NB: As proporções estequiométricas são proporções ideais • As proproções ideais de reagentes e produtos no laboratório devem ser medidas em gramas e convertidas para mols. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 23. © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 24. Reagentes limitantes • Se os reagentes não estão presentes em quantidades estequiométricas, ao final da reação alguns reagentes ainda estarão presentes (em excesso). • R Reagente li it t um reagente que é consumido t limitante: t id © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 25. Reagentes limitantes © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 26. Reagentes limitantes Rendimentos teóricos • 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 di t t l l i di t l( tid d de material recuperada no laboratório) ao rendimento teórico: © 2005 by Pearson Education Capítulo 03
- 27. Fim do Capítulo 3: Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicas © 2005 by Pearson Education Capítulo 03