Estequiometria

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ESTEQUIOMETRIA Relações de Massa em Reações Químicas Uma equação química balanceada mostra o relacionamento quantitativo entre reagentes e produtos em uma reação química. Apliquemos esse conceito à reação do fósforo e do cloro. Suponha que você use 1,00 mol de fósforo (P4 - 124 g.mol-1) nessa reação. A equação balanceada mostra que 6,00 mol (= 425 g) de Cl2 devem ser usados para uma reaçãocompleta com 1,00 mol de P4 e que 4,00 mol (= 549 g) de PCl3 podem ser produzidos. Tabela de Quantias Equação Quantia inicial (mol) Variação na quantia (mol) Após a reação completa (mol)

P4 (s) 1 mol (124g) -1 mol 0 mol (0 g)

+

6 Cl2 (g) 6 mol (425g) -6 mol 0 mol (0 g)

4 PCl3 (l) 0 mol (0 g) +4 mol 4 mol (549g)

As relações entre massa e mol de reagentes e produtos em uma reação sãosumarizadas em uma Tabela de Quantias. Essas tabelas identificam as quantias de reagentes e produtos e as variações que ocorrem no decorrer da reação. É importante lembrar que a equação balanceada mostra relações de mols, e não relações de massas. A equação balanceada para uma reação nos diz as razões molares corretas de reagentes e produtos. Portanto, a equação para a reação entre fósforo e cloro éválida, não importando quanto P4 é usado. Suponha que são usados 0,0100 mol de P4 (1,24 g). Agora, apenas 0,0600 mol de Cl2 (4,25g) é necessário, e 0,0400 mol de PCl3 (5,49g) é formado. Atenção Quantia e Quantidade: A quantia de uma substância é o número de mols dessa substância. A quantidade se refere a massa dessa substância. Seguindo esse raciocínio, decida: a) Que massa de Cl2 é necessária parareagir completamente com 1,45g de fósforo? b) Que massa de PCl3 é produzida? (a) Massa de Cl2 necessária: Etapa 1: Escreva a equação balanceada (usando fórmulas corretas para reagentes e produtos). Esta é sempre a primeira etapa em se tratando de reações químicas. + 6 → 4 Etapa 2: Calcule os mols a partir das massas. Da massa de P4, calcule a quantia de P4 disponível. Lembre-se de quea equação balanceada mostra relações de mols, não relações de massa. 1 1,45 × = 0,0117 123,9 Etapa 3: Use um fator estequiométrico. A quantia disponível de um reagente (P4) está relacionada à quantia do outro reagente (Cl2) requerido pela equação balanceada. á 6 0,0117 × = 0,0702 á 1 í Fator estequiométrico (da equação balanceada) Para executar esse cálculoa quantia de fósforo disponível foi multiplicada por um fator estequiométrico, uma relação de mols baseada nos coeficientes dos dois produtos químicos na equação balanceada. Essa é a relação pela qual se deve balancear as equações químicas antes de fazer os cálculos. Aqui, a equação balanceada especifica que 6 mol de Cl2 são necessários para cada mol de P4, portanto o fator estequiométrico é: 6mol Cl2 / 1 mol P4. Aqui o cálculo mostra que 0,0702 mol do Cl2 é necessário para reagir com todo o fósforo disponível. Etapa 4: Calcule a massa a partir do número de mols. Converta a quantia (mols) de Cl2 (calculado na etapa 3) em quantidade (massa em gramas) de Cl2 necessária. 70,91 0,0702 × = , 1 (b) Massa de PCl3 produzida a partir de P4 e Cl2 Qual massa de PCl3 pode serproduzida na reação de 1,45 g de fósforo com 4,98 g de Cl2? Como a matéria é conservada, a resposta pode ser obtida nesse caso adicionando-se as massas de P4 e de Cl2 usadas (dando 1,45 g + 4,98 g = 6,43 g de PCl3 produzido). Alternativamente, as etapas 3 e 4 podem ser repetidas, mas com o fator estequiométrico e a massa molar apropriados. Etapa 3b: use um fator estequiométrico. Converta a quantia de P4disponível na quantia de PCl3 que pode ser produzida. Aqui, a equação balanceada especifica que 4 mol de PCl3 são produzidos para cada mol de P4 utilizado, portanto o fator estequiométrico é 4 mol PCl3 / 1 mol P4. 4 0,0117 × = 0,0468 1 í Fator estequiométrico (da equação balanceada) Etapa 4b: Calcule a massa a partir do número de mols. Converta a quantia de PCl3 produzida...
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