O cálculo estequiométrico com mol tem como base a lei de Proust e o balanceamento de equações para determinar a quantidade de mol de qualquer membro da reação. Show Os coeficientes de uma equação indicam o número de mol de cada participante O cálculo estequiométrico com mol é uma forma de determinar a quantidade de matéria (mol) que deverá ser utilizada de um reagente ou que será formada em um ou em todos os produtos. O cálculo estequiométrico com mol baseia-se em leis importantes da Química, como a lei de Proust, que diz que, em uma reação química, a divisão de números de mol ou massa dos participantes de uma reação resulta sempre em um valor constante. Veja a reação de combustão do butano: 1 C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O Nessa reação, 1 mol de butano reage com 6,5 mol de gás oxigênio, formando 4 mol de gás carbônico e 5 mol de água, de acordo com o balanceamento da equação. Se fizermos essa reação na prática, colocando 4 mol de butano para reagir com 26 mol de gás oxigênio e formarmos 16 mol de gás carbônico e 20 mol de água, estaremos realizando uma reação química com quantidades de matéria (número de mol) que obedecem à lei de Proust, já que a divisão entre os coeficientes (mol) da equação e o número de mol sempre resulta em 0,25. 1 C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O 1 = 13/2 = 4 = 5 Utilizando o princípio demonstrado acima, poderíamos, por exemplo, descobrir a quantidade em mol de água que seria formada se utilizássemos 200 mol de butano em uma reação. Para tal, bastaria utilizar uma regra de três simples como a esquematizada a seguir: 1 C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O 1 C4H10 → 5 H2O 1 mol de butano--------5 mol de água Utilizando a lei de Proust, teríamos: 1 C4H10 → 5 H2O 1 = 5 x = 200.5 x = 1000 mol de água Particularidades do cálculo estequiométrico com mol A realização de cálculos estequiométricos envolve os seguintes conhecimentos:
Exemplos 1º - (Unitau-SP) Na combustão do ciclexano (C6H12), qual é a quantidade em mol de oxigênio consumida para um mol de ciclexano queimado? a) 6 b) 9 c) 12 d) 15 e) 18 Resolução: Os dados fornecidos pelo exercício são:
Passo 1: Montar e balancear a equação da reação descrita no exercício: 1 C6H12 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O Passo 2: Calcular o número de mol do gás oxigênio O2. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Para isso, devemos construir uma regra de três simples em que, na primeira linha, teremos os números de mol referentes aos coeficientes do balanceamento e, na segunda linha, o número de mol do reagente fornecido pelo enunciado e a incógnita: 1 C6H12 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O 1 C6H12 → 9 O2 1 mol de ciclexano ------- 9 mol de gás oxigênio 2º - (PUC-Camp) A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação: CH3OH(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) Quando se utilizam 5,0 mol de metanol nessa reação, quantos mols de CO2 são produzidos? a) 1,0 b) 2,5 c) 5,0 d) 7,5 e) 10 Resolução: Dados fornecidos pelo exercício:
1a Etapa: verificar se a equação está balanceada. Como a equação fornecida já está balanceada, temos um mol de cada um dos participantes. 1 CH3OH(l) + 1 O2(g) → 1 CO2(g) + 1 H2O(l) 2a Etapa: calcular o número de mol do gás carbônico CO2. Para isso, devemos montar uma regra de três simples em que, na primeira linha, teremos os números de mol referentes aos coeficientes do balanceamento e, na segunda linha, a soma do número de mol dos reagentes e a incógnita: 1 CH3OH(l) + 1 O2(g) → 1 CO2(g) + 1 H2O(l) CH3OH(l) → 1 CO2(g) 1 mol de metanol ------- 1 mol de gás carbônico 3º - (Acafe-SC) Considere a equação química não balanceada da combustão do butano, gás combustível utilizado em isqueiros, representada por C4H10 + O2 → CO2 + H2O. O número de mols de gás oxigênio usado na combustão total de 2 mols de butano é: a) 13/2 b) 13 c) 8 d) 5 e) 16 Resolução: Dados fornecidos pelo exercício:
1a Etapa: Como a equação fornecida não está balanceada, devemos balanceá-la. Os coeficientes que a tornam balanceada são: C4H10 + 13/2O2 → 4 CO2 + 5 H2O 2a Etapa: Calcular o número de mol do gás carbônico CO2. Para isso, devemos montar uma regra de três simples em que, na primeira linha, teremos os números de mol referentes aos coeficientes do balanceamento e, na segunda linha, a soma do número de mol dos reagentes e a incógnita: C4H10 + 13/2O2 → 4 CO2 + 5 H2O C4H10 → 13/2O2 1 mol de butano ------- 6,5 mol de gás oxigênio
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Que massa de água é obtida na reação de 8 mol de gás oxigênio com hidrogênio suficiente para consumir todo o oxigênio?144g de água é obtida na reação de 8 mol de gás oxigênio com hidrogênio, suficiente para consumir todo o oxigênio.
Qual a massa em gramas de H2O?Hidrogênio: massa atômica de 1 unidade corresponde a 1g. H2O = 18 u corresponde a 1 molécula de água = 2 x 1g + 16g = 18g. Assim, a massa molar da água é de 18 g/mol.
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