sexta-feira, 30 de setembro de 2011
Importância.
A estequiometria é de extrema importância no cotidiano, principalmente nas indústrias ou laboratórios, pois objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos que será obtida em condições preestabelecidas.
Exemplos.
01. O nitrogênio pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrito de amônio.
a) Escreva a equação de decomposição do nitrito de amônio.
b) Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas condições normais de pressão e de temperatura, pela decomposição de 12,8g de nitrito de amônio, supondo que o rendimento da reação seja de 80% (em massa).
(massas atômicas: H = 1,0; N = 14,0; O = 16,0)
R- a) A equação de decomposição do nitrito de amônio é:
NH4NO2
N2 + 2 H2O
b) Cálculo do volume de nitrogênio:
NH4NO2N2 + 2 H2O
1 mol 1 mol
64g ¾¾ → 22,4 l (CNTP)
12,8g ¾¾ → x
x = 4,48 l
100% ¾¾ → 4,48 l
80 % ¾¾ → x
x = 3,58 l
02. Quantos moles de clorato de potássio são necessários para a produção de 33,6 litros de oxigênio (CNTP) na decomposição térmica do clorato de potássio?
R- A reação é: 2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
moles volume (CNTP)
2 moles ¾¾¾¾¾ 3 x 22,4 l
x moles ¾¾¾¾¾ 33,6 l
Resp.: 1 mol de KClO3
a) Escreva a equação de decomposição do nitrito de amônio.
b) Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas condições normais de pressão e de temperatura, pela decomposição de 12,8g de nitrito de amônio, supondo que o rendimento da reação seja de 80% (em massa).
(massas atômicas: H = 1,0; N = 14,0; O = 16,0)
R- a) A equação de decomposição do nitrito de amônio é:
NH4NO2
N2 + 2 H2Ob) Cálculo do volume de nitrogênio:
NH4NO2
N2 + 2 H2O1 mol 1 mol
64g ¾¾ → 22,4 l (CNTP)
12,8g ¾¾ → x
x = 4,48 l
100% ¾¾ → 4,48 l
80 % ¾¾ → x
x = 3,58 l
02.
R- A reação é: 2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
moles volume (CNTP)
2 moles ¾¾¾¾¾ 3 x 22,4 l
x moles ¾¾¾¾¾ 33,6 l
Resp.: 1 mol de KClO3
Cálculos Estequiométricos.
O cálculo estequiométrico, ou cálculo das medidas apropriadas, é um dos maiores passos dados pela humanidade no campo científico e é o cerne da química quantitativa.
Lavoisier (1743-1794), o pai da química moderna, foi capaz de associar todos os conhecimentos qualitativos da sua época à exatidão da matemática.
Para tanto, desenvolveu vários equipamentos de medição, entre eles a balança analítica de laboratório, permitindo ao químico medir ou calcular as massas dos reagentes e produtos envolvidos em uma reação química.
Atualmente, o cálculo estequiométrico é utilizado em várias atividades, tais como: pela indústria que deseja saber quanto de matéria-prima (reagentes) deve utilizar para obter uma determinada quantidade de produtos, pelo médico que quer calcular quanto de determinada substância deve ministrar para cada paciente, entre inúmeras outras.
Apesar de temido por muitos vestibulandos, o cálculo estequiométrico deixa de ser um problema se os seguintes passos forem seguidos:
1o passo - Montar e balancear a equação química;
2o passo - Escrever a proporção em mols (coeficientes da equação balanceada);
3o passo - Adaptar a proporção em mols às unidades usadas no enunciado do exercício (massa, volume nas CNTP, n? de moléculas etc);
4o passo - Efetuar a regra de três com os dados do exercício.
Verifique o exemplo abaixo.Depois confira estas outras dicas importantes: se a reação for representada em várias etapas (reações sucessivas), some todas para obter uma só e faça o cálculo com esta; se for apresentado rendimento no exercício, efetue o cálculo normalmente. A quantidade calculada supõe rendimento de 100% e com uma simples regra de 3 você adapta o resultado ao rendimento dado.
O cálculo estequiométrico é um assunto muito abordado nos vestibulares. Vamos tentar entender:
Para fazermos um bolo simples é necessário respeitar uma receita padrão:
3 xícaras de farinha de trigo
4 ovos
1 copo de leite
É evidente que aqui não levaremos em conta o recheio. Este fica a critério do freguês.
Podemos identificar que a receita nos traz os ingredientes e suas quantidades.
No Cálculo Estequiométrico, temos a mesma situação. Para resolvê-lo precisamos de uma receita (reação) que traga os ingredientes (reagentes e/ou produtos) e suas quantidades (coeficientes estequiométricos da reação).
Lavoisier (1743-1794), o pai da química moderna, foi capaz de associar todos os conhecimentos qualitativos da sua época à exatidão da matemática.
Para tanto, desenvolveu vários equipamentos de medição, entre eles a balança analítica de laboratório, permitindo ao químico medir ou calcular as massas dos reagentes e produtos envolvidos em uma reação química.
Atualmente, o cálculo estequiométrico é utilizado em várias atividades, tais como: pela indústria que deseja saber quanto de matéria-prima (reagentes) deve utilizar para obter uma determinada quantidade de produtos, pelo médico que quer calcular quanto de determinada substância deve ministrar para cada paciente, entre inúmeras outras.
Apesar de temido por muitos vestibulandos, o cálculo estequiométrico deixa de ser um problema se os seguintes passos forem seguidos:
1o passo - Montar e balancear a equação química;
2o passo - Escrever a proporção em mols (coeficientes da equação balanceada);
3o passo - Adaptar a proporção em mols às unidades usadas no enunciado do exercício (massa, volume nas CNTP, n? de moléculas etc);
4o passo - Efetuar a regra de três com os dados do exercício.
Verifique o exemplo abaixo.Depois confira estas outras dicas importantes: se a reação for representada em várias etapas (reações sucessivas), some todas para obter uma só e faça o cálculo com esta; se for apresentado rendimento no exercício, efetue o cálculo normalmente. A quantidade calculada supõe rendimento de 100% e com uma simples regra de 3 você adapta o resultado ao rendimento dado.
O cálculo estequiométrico é um assunto muito abordado nos vestibulares. Vamos tentar entender:
Para fazermos um bolo simples é necessário respeitar uma receita padrão:
3 xícaras de farinha de trigo
4 ovos
1 copo de leite
É evidente que aqui não levaremos em conta o recheio. Este fica a critério do freguês.
Podemos identificar que a receita nos traz os ingredientes e suas quantidades.
No Cálculo Estequiométrico, temos a mesma situação. Para resolvê-lo precisamos de uma receita (reação) que traga os ingredientes (reagentes e/ou produtos) e suas quantidades (coeficientes estequiométricos da reação).
segunda-feira, 26 de setembro de 2011
Curiosidades
Vários fatores são responsáveis pela ocorrência de uma reação química. Entre os reagentes deve existir uma tendência à reação (afinidade química) e, além disso, eles devem estar em contato, o que irá permitir a colisão entre suas moléculas, acarretando quebra de ligações e formação de novas ligações.
Teoria da colisãoEm todas as reações, os átomos que formam os reagentes se rearranjam, originando os produtos. No entanto, nem todos os choques entre as partículas que compõem os reagentes dão origem a produtos (choques não-eficazes). Os choques que resultam em quebra e formação de novas ligações são denominadas eficazes ou efetivos.
No momento em que ocorre o choque em uma posição favorável, forma-se uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, denominada complexo ativado.
| Complexo ativado é o estado intermediário (estado de transição) formado entre reagentes e produtos, em cuja estrutura existem ligações enfraquecidas (presentes nos reagentes) e formação de novas ligações (presentes nos produtos). |
Para que ocorra a formação do complexo ativado, as moléculas dos reagentes devem apresentar uma certa quantidade de energia, denominada energia de ativação (Ea).
| Energia de ativação (Ea) é a menor quantidade de energia que deve ser fornecida aos reagentes para a formação do complexo ativado e, consequentemente, para a ocorrência da reação. |
Experimentalmente, sabemos que reações diferentes apresentam energias de ativação diferentes e que as reações que exigem menor energia de ativação ocorrem mais facilmente, ou seja, com maior velocidade.
Os fósforos usados diariamente só entram em combustão quando atritados. Nesse caso, a Ea é obtida pelo atrito. Já na combustão do gás de isqueiro, a Ea é fornecida por uma faísca.
A faísca também é usada para fornecer a Ea a um dispositivo usado em carros para proteger os motoristas, o airbag. Esse dispositivo é inflado pelo gás nitrogênio (N2) produzido numa reação praticamente instantânea que ocorre entre o nitreto de sódio e o óxido de ferro III:
FAÍSCA
6NaN3(l) + Fe2O3(s) ¾® 3Na2O(s) + 2Fe(s) + 9N2(g)
Porque devemos balancear uma reação química?
Porque não há nada perdido nem criado na equação. O balanceamento só equaliza a quantidade de material que entra com o que sai.
Se estiver desigual, o balanceamento foi feito de modo errado ou a equação não é possível.
Por exemplo, se em certa transformação entrarem 3 moléculas de oxigênio, obrigatoriamente existirão 3 moléculas de oxigênio do outro lado da equação, mesmo que organizadas de maneira diferente.
Se estiver desigual, o balanceamento foi feito de modo errado ou a equação não é possível.
Por exemplo, se em certa transformação entrarem 3 moléculas de oxigênio, obrigatoriamente existirão 3 moléculas de oxigênio do outro lado da equação, mesmo que organizadas de maneira diferente.
Importância das Reações Químicas.
As reações quimicas são muito importantes, pois está em tudo.
Reações químicas, processos que caracterizam as transformações químicas, são fenômenos que ocorrem aos milhares em diversas situações e condições ao nosso redor. Às vezes percebemos algumas delas, mas muitas vezes não as notamos.
Reações químicas, processos que caracterizam as transformações químicas, são fenômenos que ocorrem aos milhares em diversas situações e condições ao nosso redor. Às vezes percebemos algumas delas, mas muitas vezes não as notamos.
Por exemplo, a formação de ferrugem em um portão de ferro exposto à ação do ar é uma dessas reações que percebemos. É comum os químicos representarem as reações químicas por meio de equações químicas. No caso da ferrugem pode-se representá-la assim:
Nesta equação verifica-se a combinação química do ferro (Fe) com o oxigênio (O2) e água (H2O), formando óxido de ferro, ou ferrugem (Fe2O3.H2O), material que é facilmente verificado pelos sinais apresentados no processo, ou seja, as evidências de uma transformação química. No caso em questão, há formação de uma substância marrom insolúvel em água.
Contudo, é necessário certo cuidado ao analisar as evidências, pois nem sempre elas caracterizam uma transformação química. Os processos de dissolução (soluto sendo dissolvido por um solvente), por exemplo, em geral não são classificados como transformações químicas, pois esses processos caracterizam-se, a rigor, por serem transformações físicas.
Contudo, é necessário certo cuidado ao analisar as evidências, pois nem sempre elas caracterizam uma transformação química. Os processos de dissolução (soluto sendo dissolvido por um solvente), por exemplo, em geral não são classificados como transformações químicas, pois esses processos caracterizam-se, a rigor, por serem transformações físicas.
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