Cálculos estequiométricos

Selecionamos os dez temas essenciais para gabaritar química e elevar sua nota em Ciências da Natureza. E um desses temas são os cálculos estequiométricos, que tal relembrar? Estude com a gente!

Os cálculos estequiométricos são os cálculos de massa, de quantidade de matéria e, em alguns casos, de volume das substâncias envolvidas em uma reação química, que são feitos com base na proporção entre os coeficientes estequiométricos da reação (proporção estequiométrica).

Para você entender bem, é necessário saber que a quantidade de uma substância em mol, também pode ser expressa em outras grandezas e portanto, em outras unidades. Veja os exemplos:

cálculos estequiométricos – Química Enem

Vamos interpretar a reação de combustão do monóxido de carbono:

cálculos estequiométricos – Química Enem

Conseguiu entender?

– A proporção em massa é 56g de CO: 32 g de O2 : 88g de CO2;

– A soma das massas dos reagentes (56g + 32 g) é igual a massa do produto (88g), de acordo com a Lei de conservação de massas (Lei de Lavoisier);

– A proporção em volume é 50 L de CO : 25L de O2 : 50 L de CO2. Nas CATP.

– Ao multiplicar ou dividir a massa de qualquer substância participante do processo, as demais substâncias sofrerão a mesma alteração em igual proporção, de acordo com a Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust).

Vamos ver agora alguns casos de cálculos estequiométricos?

 Vamos discutir alguns casos de cálculos estequiométricos envolvendo a reação de fotossíntese:

6 CO2(g) +  6H2O (l)   →  C6H12O6(s)  +  6 O2(g)

Proporção entre as quantidades de matéria

É a proporção estabelecida pelos seus respectivos coeficientes

Exemplo:

Calcule quanto oxigênio, em quantidade de matéria, é formado quando 15 mols de CO2 são consumidos.

A equação balanceada indica a proporção em mols das substâncias participantes do processo:

6 CO2(g) +  6H2O (l)   →  C6H12O6(s)  +  6 O2(g)

Assim, através de uma regra de três simples, podemos resolver:

6 mols CO2(g)  ————————— 6 mols O2(g)

15 mols CO2(g)  ————————-  x mol O2(g)

Cálculos estequiométricos – exemplo

Proporção entre número de partículas/moléculas

Neste caso é possível fazer o cálculo estequiométrico em termos de quantidades de matéria, e depois converter essa quantidade em número de moléculas, lembrando que 1 mol = 6,0 x1024 moléculas.

Ex: Calcule o número de moléculas de água consumidas na formação de 10 mols de oxigênio durante a fotossíntese.

6 CO2(g) +  6H2O (l)   →  C6H12O6(s)  +  6 O2(g)

Utilizando a regra de três simples:

6 mols H2O (l)    ————————— 6 mols O2(g)

x mol H2O (l)   ————————-  10 mols O2(g)

x= 10 mols

Número de moléculas de H2O = 10 x 6,0 x1024 moléculas de  H2O

Proporção entre massas

Para se calcular a proporção entre massas, a conversão de unidades na proporção estequiométrica deve ser feita através da substituição de 1 mol da substância envolvida pela massa molar. Para realizar esse cálculo, você deverá consultar a tabela periódica para obter as massas atômicas.

Ex: Determine a massa de dióxido de carbono, em gramas, consumida quando são formados 20 mols de glicose.

6 CO2(g) +  6H2O (l)   →   1C6H12O6(s)  +  6 O2(g)

Calculando a massa molar do CO2 temos:

CO2 = (1×12) + (2×16) =  44 g/mol

6 x 44 g     ————————— 1 mol C6H12O6(s)

x         —————————- 20 mols C6H12O6(s)

Cálculos estequiométricos – Química Enem

A conversão de unidades na proporção estequiométrica é feita com a substituição de 1 mol do gás pelo volume molar da substância gasosa nas condições de temperatura e pressão em que ela se encontra.

Ex: Calcule o volume de CO2 consumido nas CNTP, em litros, na formação de 5 mols de glicose.

6 CO2(g) +  6H2O (l)   →   1C6H12O6(s)  +  6 O2(g)

Substituindo 1 mol de CO2 por 22,4 L (volume molar nas CNTP), tem-se:

6 x  22,4 L     ————————— 1 mol C6H12O6(s)

x    L     —————————- 5 mols  C6H12O6(s)

cálculos estequiométricos – Química Enem

Estude mais sobre os cálculos estequiométricos com o vídeo que prof. Felipe Sobis gravou para o nosso canal:
Veja também a aula gravada pelo Descomplica e entenda tudo sobre Estequiometria!
Para finalizar sua revisão, veja os exercícios sobre cálculos estequiométricos que selecionamos para você!

1) O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira, possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir:

Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio. (Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol )

Resposta: Cl2 = 1420 g

NaOH = 1600 g

2) (PUC-MG) Fosgênio, COCl2, é um gás venenoso. Quando inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido clorídrico (HCl), que causa graves danos pulmonares, levando, finalmente, à morte: por causa disso, já foi até usado como gás de guerra. A equação química dessa reação é:

COCl2 + H2O → CO2 + 2 HCl

Se uma pessoa inalar 198 mg de fosgênio, a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se forma nos pulmões, é igual a:

a) 1,09 . 10-1.
b) 1,46 . 10-1.
c) 2,92 . 10-1.

d) 3,65 . 10-2.

e) 7,30 . 10-2.

Resposta: b

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Sobre o(a) autor(a):

Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.