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Estequiometria de reações

Química

Estequiometria de reações é o cálculo da quantidade das substâncias envolvidas nestas, feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes. É possível relacionar quantidades de matérias (mols), massa, número de moléculas e volume molar.
Em indústrias, principalmente, é necessário realizar cálculos estequiométricos das reações para saber seu rendimento.
Em indústrias, principalmente, é necessário realizar cálculos estequiométricos das reações para saber seu rendimento.
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Estequiometria é o cálculo da quantidade das substâncias envolvidas numa reação química.Este é feito com base nas leis das reações e é executado, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes. Esta palavra, estequiometria, é derivada do grego: stoikheion = elemento, e metron = medida ou medição.

Nas reações químicas, as substâncias reagem entre si originando produtos em proporções específicas. Desse modo, é possível calcular quanto de produto será formado, ou o rendimento da reação. Se quisermos determinado rendimento, podemos também calcular quanto deverá ser utilizado de reagente.

Por meio dos cálculos estequiométricos é possível fazer essas e outras relações específicas. Mas, antes de tudo, precisamos conhecer as proporções existentes entre os elementos que formam as diferentes substâncias. E essas proporções são dadas pelas fórmulas moleculares, percentuais e mínimas ou empíricas.

Além disso, a base dos coeficientes de qualquer reação são as leis ponderais:

  • Lei da conservação da massa– Num sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos;
  • Lei das proporções constantes– Toda substância apresenta uma proporção em massa constante na sua composição.

 Além disso, a lei volumétrica de Gay-Lussac também nos fornece uma importante informação: se a pressão e a temperatura não mudarem, os volumes dos gases participantes de uma reação têm entre si uma relação de números inteiros e pequenos.

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Usa-se nos cálculos estequiométricos a relação mostrada abaixo:

1 mol ↔ 6. 1023 moléculas ou fórmulas unitárias ↔ massa molar em g/mol ↔ 22,4 L (nas CNTP*)

*Condições Normais de Temperatura e Pressão.

Vejamos um exemplo de cálculo estequiométrico em que se relacionará apenas quantidade de matéria (mols).

Exemplo:Qual a quantidade de matéria de álcool etílico, C2H6O(l), que deve reagir para fornecer 12 mols de gás carbônico? Considere esta uma reação de combustão completa.

Equação Balanceada:

C2H6O(l)  +   3 O2(g) →   2CO2(g)  + 3 H2O(v)

Observe que 1 mol de álcool produz 2 mols de gás carbônico, assim pode-se fazer uma regra de três simples para resolver o problema:

1 mol -------------------  2 mols
x-------------------------12 mols

X=6 mols

Resposta:6 mols de álcool etílico são necessários para gerar 12 mols de gás carbônico.

Lembre-se que é possível relacionar também massa, número de moléculas e volume molar. Porém, em todos esses casos é necessário seguir as seguintes regras fundamentais:

Regras fundamentais de qualquer cálculo estequiométrico.
Regras fundamentais de qualquer cálculo estequiométrico.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Estequiometria de reações"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estequiometria-reacoes.htm>. Acesso em 16 de dezembro de 2018.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(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.

Questão 2

(Mackenzie-SP)

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)

O volume de CO2, medido a 27ºC e 1atm., produzido na combustão de 960,0 g de metano, é:

a) 60,0 L

b) 1620,0 L

c) 1344,0 L

d) 1476,0 L

e) 960,0 L

Dados:

  • massa molar do CH4 = 16,0 g/mol

  • constante universal dos gases: R = 0,082 atm.L/mol.K

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