O cálculo estequiométrico ou estequiometria é de vital importância na rotina de um laboratório ou de uma indústria química. Por isso falaremos sobre ele neste resumo!
O que é o cálculo estequiométrico?
Através dos cálculos estequiométricos, os químicos determinam as quantidades de reagentes necessárias para se realizar uma reação química ou ainda, a quantidade de produtos que serão formados.
Não é a toa que os professores de Química sempre comparam o cálculo estequiométrico com uma receita de bolo: pois uma reação química sempre obedece a uma proporção, assim como uma receita.
Ora, se quisermos fazer um bolo maior e dobrar a sua receita, é intuitivo pensarmos que todas as quantidades dos ingredientes serão dobradas. O mesmo acontece com uma reação química. Se quisermos obter o dobro da quantidade de produtos, precisamos também dobrar a quantidade de reagentes.
Mas atenção! Aqui está uma diferença para as receitas de bolo:
Enquanto que nas receitas nós geralmente trabalhamos com massa (gramas, kilogramas), em química nós trabalhamos com mol! E é em termos mol que devemos dobrar a nossa receita da reação!
Nessa primeira parte do resumo de cálculo estequiométrico, abordaremos uma regra geral para resolver exercícios. Na parte 2 do resumo vamos abordar alguns casos particulares.
Regra geral
De uma maneira geral podemos seguir os seguintes passos para resolver um exercício de cálculo estequiométrico:
1º ) Escrever a equação química;
2º ) Balancear a reação química;
3º) Passar para número de mols a grandeza da substância dada no enunciado;
4º) Determinar quantos mols serão necessários da substância pedida no enunciado através dos coeficientes estequiométricos da reação;
5º) Caso necessário, transformar de número de mols da substância pedida para a grandeza especificada no enunciado.
Precisamos nos atentar ao que pede o enunciado e o dado fornecido. Vamos treinar com alguns exemplos utilizando os passos descritos acima.
Exemplo 1:
Calcule a quantidade de mols de NaOH necessárias para reagir com 5 mols de H2SO4.
Resolução:
1º e 2º passos – 2NaOH + H2SO4 à Na2SO4 + 2H2O
3º passo – o exercício já forneceu em mol: 5 mols de H2SO4
4º passo – de acordo com a reação, relacionamos que 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de H2SO4. A partir dessa proporção podemos escrever uma regra de três para se determinar quantos mols de NaOH serão necessários para reagir com 5 mols de H2SO4:
2 mols de NaOH ———– 1 mol de H2SO4
x————– 5 mols de H2SO4
X = 2 . 5 /1 = 10 mols de NaOH serão necessários para reagir com 5 mols de H2SO4.
Exemplo 2:
(PUC-RJ) A hidrazina, N2H4, e o peróxido de hidrogênio, H2O2, são utilizados como propelentes de foguetes. Eles reagem de acordo com a equação:
7H2O2 + N2H4 → 2HNO3 + 8H2O
Quando forem consumidos 3,5 moles de peróxido de hidrogênio, a massa, em gramas, de HNO3 formada será de:
a) 3,5
b) 6,3
c) 35,0
d) 63,0
e) 126,0
Resolução:
1º e 2º) a reação foi dada;
3º) foi fornecido 3,5 mols de H2O2
4º) dos coeficientes estequiométricos temos que:
7 mols de H2O2 —————- 2 mols de HNO3
3,5 mols de H2O2 ————– x
X = 3,5.2/7 = 1 mol de HNO3
5º) Calculamos a massa molar de HNO3 = 63g/mol. Foi formado 1 mol de HNO3, que corresponde à 63 g.
Portanto, a resposta correta será a letra d.
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