Estequiometria no vestibular

É possível dizer que estequiometria é a matemática da química. A estequiometria permite saber as quantidades dos reagentes e produtos que participam de uma reação química utilizando as equações químicas correspondentes.

Já vimos em artigos anteriores os componentes das reações químicas (para rever clique aqui) e como balanceá-las (para rever clique aqui).
O balanceamento correto da reação química permite que os cálculos estequiométricos sejam realizados de forma correta. Portanto verificar e balancear a reação química é o primeiro passo ao resolver quase qualquer exercício envolvendo estequiometria.

A reação química por si só, já vai dizer a relação entre as quantidades de todos os reagentes e produtos em diversas unidades de medida.

Exemplo:

Reação de síntese do hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂] pela hidratação (H₂O) do óxido de cálcio (CaO):

CaO  + H₂O  →   Ca(OH)₂

Podemos observar que a reção está balanceada. Os coeficientes estequiométricos estão corretos e todos são "1" (lembrando que o coeficiente estequiométrico "1" pode ser omitido.

(1) CaO  + (1) H₂O  →  (1) Ca(OH)₂

Conforme aprendemos na aula de reações químicas, essa reação química se lê: 1 mol de óxido de cálcio reage com 1 mol de água formando 1 mol de Ca(OH)₂. Pronto. Já temos a primeira relação estequiométrica: a de mols.

a) Relação estequiométrica por número de mols

CaO       +      H₂O      →      Ca(OH)₂

1 mol            1 mol               1 mol


Essa ficou fácil! è só observar o coeficiente estequiométrico, e ele mesmo já é o número de mols de cada substância (reagente ou produto).
Agora vamos lembrar de outro importante número da química: A constante de Avogadro. Essa constante nos diz que 1 mol contém 6.0221413 x 10²³ moléculas (ou partículas, íons, etc) da substância. Logo, para a mesma reação, temos:

b) Relação estequiométrica por número de moléculas

CaO           +         H₂O           →         Ca(OH)₂

1 mol                    1 mol                      1 mol

6,02.10²³                6,02.10²³                    6,02.10²³    (Moléculas)

OBS.: Lembre que a constante de Avogadro deve ser multiplicada pelo número de mols de cada substância para permanecer na proporção. Observe o exemplo abaixo:

FeS          +           2HCl         →             FeCl₂          +             H₂S

1 mol                    2 mols                     1 mol                        1 mol

6,02.10²³                12,04.10²³                    6,02.10²³                 6,02.10²³  (Moléculas)    

Por fim, temos:

c) Relação estequiométrica por massa em gramas

Para calcular as massas em gramas precisamos utilizar a informação da massa molecular dos elementos químicas, exposta na tabela periódica.

Ca ~ 40 g/mol

O ~ 16 g/mol

h ~ 1 g/mol

Logo:

CaO ~ 56 g/mol (40 + 16)

H₂O ~18 g/mol (16 + 1 + 1)

Ca(OH)₂ ~ 74 g/mol [40 + (16 +1) x 2]

CaO           +         H₂O           →         Ca(OH)₂

56 g/mol            18 g/mol                   74 g/mol           Como só temos 1 mol de cada substância (coeficiente = "1"),
56 g                      18 g                          74 g

Lemos: 56 g de CaO reagem com 18 g de H₂O para formar 76 g de Ca(OH)_2.

E se tivermos reagido apenas 20 g de CaO, quanto Ca(OH)₂ vamos ter obtido (considerando rendimento da reação de 100%)?
Basta utilizar os próprios valores da estequiometria e simplesmente fazer a regra de três. Vejam como é simples:

CaO           +         H₂O           →         Ca(OH)₂

56 g                                                     74 g

20g                                                      ? (x)

x . 56 = 20 . 74

x = 26,4 gramas

Se reagirmos 20 g de CaO com água suficiente ou em excesso, teremos a formação de 26,4 gramas de Ca(OH)_2.

Utilizando essa técnica simples é possível resolver praticamente qualquer exercício de estequiometria. 
Praticamente todos os vestibulares que já vi até hoje tinham pelo menos uma, se não mais questões de estequiometria.
Então vale a pena dar uma revisada e treinada no assunto.
Pra quem vai prestar vestibular a dica é sempre pegar as provas anteriores (principalmente dos vestibulares que você vai prestar) e resolver as questões. Muitas vezes as questões se mantém bem semelhantes ao decorrer dos anos. Assim você ficará familiarizado com o tipo de abordagem da prova que você vai prestar e quem sabe garante aquela vaga tão sonhada na faculdade!

Espero ter ajudado,

Qualquer dúvida ou sugestão, deixe seu comentário!

Abraço,
Prof. Camila