Calculo Estequiometrico Balanceamento De Equação Eletroquimica

Cálculo Estequiométrico

É o cálculo das quantidades de reagentes e produtos que participam de uma reação.Podemos calcular essas quantidades em mols; em massa; em número de partículas (moléculas ou átomos); em volume.Todo problema de cálculo estequiométrico está baseado na proporção em mols dos participantes da reação, seguindo a Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes ("Numa reação química existe uma proporção constante entre as quantidades de reagentes e produtos”). Isso nos permite utilizar a regra de três simples para efetuar os cálculos.

Leis ponderais

• Lei de Lavosier

A lei de Lavosier é a lei da conservação da massa. Quando uma reação ocorre, podemos observar que a massa se conserva durante a transformação. Isso significa que:

“Em uma reação, a massa dos reagentes dever ser igual a massa dos produtos.”

mreagentes = mprodutos

• Lei de Proust

A lei de Proust nos diz das proporções em que as substancias reagem. Quando uma reação ocorre, as substancias reagem em proporções fixas e definidas. Isso significa:

“Na natureza, as substancias reagem em quantidades proporcional.”

nA + mB = xC

Exemplo 1:

Os dados do problema e as quantidades de incógnitas pedidas são expressos em termos de massa. Exemplo: Na reação N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) qual a massa de NH3 obtida quando se reagem totalmente 3g de H2?

a) Proporção de quantidade de matérias

3 mol de H2 –––––––– 2 mol de NH3

b) Regra de três

3 . 2g de H2 –––––––– 2 . 17g de NH3

3g de H2 –––––––– x

x = 102/6 = 17g de NH3

Exemplo 2:

Qual a massa de CaCO3 obtida na reação de 2 mol de CaO com 2 mol de CO2, se o rendimento for 60%?

Dados: Massa molar do CaCO3 = 100g / mol

CaO + CO2 → CaCO3

Resolução:

1mol CaO → 1 mol CO2 → 1 mol CaCO3

2 mol CaO → 2 mol CO2 → 2 mol CaCO3

mCaCO3 = 200g

200g CaCO3 → 100% rendimento

x → 60% rendimento

x = 120g de CaCO3

Exemplo 3:

Basta lembrar que 1 mol de qualquer gás, a 0ºC e 1 atm, ocupa o volume de 22,4 litros. Exemplo: Na reação N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) qual o volume de N2, a 0ºC e 1 atm, obtido quando se reagem totalmente 3g de H2?

Resolução:

a) Proporção em mol

1 mol de N2 –––––––– 3 mol de H2

b) Regra de três

22,4L de N2 –––––––– 3 . 2g de H2

x –––––––– 3 de H2

x = 22,4/2 = 11,2L

Exemplo 4:

1C + 2H2 + 1/2O2 1CH3OH

Devemos lembrar que as quantidades em uma reação não podem ser dadas em xícaras, copos e etc., mas em quantidade de matéria (mols). Assim a reação em exemplo estabelece uma proporção:Para cada mol de carbono são necessários 2 mols de gás hidrogênio e meio mol de gás oxigênio. Se pusermos para reagir 2 mols de carbono, será necessário dobrar a receita.

Em tempo, a quantidade de matéria (mol) é equivalente à massa molar de uma substância ou então a 6,02 . 1023 moléculas e se for um gás que esteja nas condições normais de temperatura e pressão, o mol pode significar 22,4 litros.Qual a massa de água dada em gramas, produzida a partir de 8g de hidrogênio gás?

1? H2 + O2 H2O

2? 2H2 + O2 2H2O

3? 4g 36g

8g x

x = 8 . 36/4

x = 72g de H2O

Exemplo 5:

Qual a massa de CaCO3 presente numa amostra de 200g de calcário cuja pureza é de 80%?

100g de calcário → 80g de CaCO3

200g de calcário → x

x = 160g de CaCO3

Balanceamento de equação por oxirredução

Balancear uma equação nada mais é do que acertar seus coeficientes de forma que o número de átomos de cada elemento reagente seja igual ao número final nos produtos. Por exemplo, na reação

,há 1 átomo de hidrogênio que vai reagir com 1 átomo de cloro, então, no produto final essas quantidades devem se manter.

Veja, agora, nesta outra reação:

Repare que, apesar do coeficiente do oxigênio ser 1, há dois átomos de O, pois temos O2. Há, portanto, nesta reação, 1 átomo de carbono e 2 átomos de oxigênio, que vão gerar o gás CO2, composto por 1 átomo de carbono e dois de oxigênio.

*Quando o coeficiente for 1, não é necessário colocá-lo. Há dois métodos para identificarmos os coeficientes das reações, o método das tentativas e o método da óxido-redução.

Método das tentativas:

Como o próprio nome já diz, não há, neste método, nenhuma fórmula para determinar os coeficientes, pois eles serão encontrados por meio de tentativas. Porém, duas dicas práticas poderão ajudá-lo neste trabalho:

Exemplo 1:

Vamos balancear a seguinte equação química, que representa a queima do álcool:

O carbono e o hidrogênio aparecem apenas uma vez no lado esquerdo