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
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