A Química estuda as diversas interações da matéria e, por isso, é muito cobrada nos vestibulares. Um dos assuntos fundamentais dessa disciplina é o Cálculo Estequiométrico. Confira, neste artigo do Estratégia Vestibulares, as definições e ferramentas necessárias para efetuar a estequiometria de uma reação!
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O que é Cálculo Estequiométrico?
A palavra estequiometria deriva do grego: estequio = substância, e metria = medida. Então, o cálculo estequiométrico traduz a proporcionalidade entre as substâncias em uma reação química.
Primeiramente, é preciso relembrar o princípio de conservação das massas, descoberto pelo estudioso Lavoisier por volta de 1700. Segundo ele, as definições químicas permitem dizer que a soma das massas dos reagentes de uma equação deve ser igual à soma das massas dos produtos da mesma equação.
Assim, em uma reação, o número de átomos para cada elemento precisa ser igual antes e depois da seta. Ao balancear a equação, essas proporções são respeitadas. Logo, torna-se possível relacionar grandezas diferentes e alcançar diversos dados por meio do cálculo estequiométrico.
Importância do Cálculo Estequiométrico
Em uma dada reação balanceada, os coeficientes estequiométricos servem para a determinação das quantidades proporcionais de cada substância em um processo químico.
Observe a imagem abaixo:
A reação apresentada permite dizer que:
- Para cada molécula de N₂, serão formadas 2 moléculas de NHз; e
- Para cada 3 moléculas de H₂, serão formadas 2 moléculas de NHз.
Note que a proporção molecular na reação é fixa. Com isso, é possível estabelecer regras de três que indiquem incógnitas.
Exemplo de Cálculo Estequiométrico
No exercício de fixação a seguir, observe a relação existente entre os coeficientes estequiométricos e as grandezas envolvidas no enunciado.
| Equação: 2H₂(g) + O₂(g) ➝ 2 H₂O(g) Se cada mol de um gás ocupa 22 L, nas Condições Naturais de Temperatura e Pressão (CNTP), quantos litros de água gasosa se formarão na reação de oxigênio com 880 L de H₂? |
| RESOLUÇÃO a) Calcula-se quantos litros de água estão contidos em 2 mols de H₂O(g) 1 mol de H₂O(g) 一 22 L 2 mol de H₂O(g) 一 x => x=44L Isso indica que para cada 2 mols de Hidrogênio, são formados 44 L de água gasosa b) Determina-se quantos mols de Hidrogênio estão contidos em 880 L de H₂ 1 mol de H₂(g) 一 22 L y 一 880 L => y= 40 mols de H₂ c) Por fim, determina-se quantos litros de água são formados na utilização de 40 mols de H₂ 2 mol de H₂(g) 一 44 L de H₂O(g) 40 mol de H₂(g) 一 z L de H₂O(g) => z = 880 L de H₂O |
Note que para calcular os valores estequiométricos basta seguir as proporções apresentadas pelas reações e relacioná-las às outras grandezas pedidas pelo exercício.
Exercício de Vestibular
(Fuvest) Uma das maneiras de impedir que o SO₂(g), um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado para a atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como equacionado a seguir:
MgO(s) + SO₂(g) + 1/2O₂(g) → MgSO4(s)
Quantas toneladas de óxido de magnésio são consumidas no tratamento de 9,6・10³ toneladas de SO₂?
Dados: massas molares em g/mol MgO = 40 e SO₂ = 64
a) 1,5 x 10²
b) 3,0 x 10²
c) 1,0 x 10³
d) 6,0 x 10³
e) 2,5 x 10¹
| RESOLUÇÃO Calcula-se quantos mols de SO₂ estão contidos nas toneladas fornecidas pelo enunciado 1 mol de SO₂(g) 一 64g x 一 9,6・10³・10³ ・10³ g * => x= 15.107 mols *Lembre-se de que é preciso igualar as unidades das grandezas, transformando “toneladas” em “gramas” Relacionar as proporções entre MgO(s) e SO₂(g) – considerando que MgO possui 40g/mol 40 g de MgO(s) 一 1 mol de SO₂(g) y 一 15.107 => y = 6.109g Por fim, fazer a transformação de unidades, em que 106 g 一 1 tonelada 6.109 g 一 z toneladas => z=6.10³ toneladas de MgO ALTERNATIVA D |
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