Estude com quem mais aprova. escolha um plano e faça parte dos milhares de alunos que são aprovados todos os anos com o Proenem
Search

Estude para o Enem totalmente grátis

ESTEQUIOMETRIA – Pureza e Reações consecutivas

ESTEQUIOMETRIA – Pureza e Reações consecutivas

Aprenda sobre Estequiometria envolvendo reagente impuro.

ESTEQUIOMETRIA ENVOLVENDO REAGENTES IMPUROS

Em alguns casos envolvendo estequiometria, pode ocorrer de um ou mais reagentes apresentarem impurezas. As impurezas seriam traços de outras substâncias, e estas não participam da reação.

Por não participarem da reação, a primeira providência a se tomar em um problema envolvendo reagentes impuros é calcular a quantidade de amostra pura, que é aquela que irá reagir. Caso esse passo não seja tomado, obtém-se números equivocados de produto.

Em alguns dos casos envolvendo impurezas, tem-se como informação o grau de pureza do reagente, que indica a porcentagem de amostra que de fato reage (ou seja, que está pura).

SOLUCIONANDO PROBLEMAS ESTEQUIOMÉTRICOS ENVOLVENDO PUREZA

Para resolução de problemas envolvendo pureza, utiliza-se o mesmo método estudado para o caso geral. A diferente é que o cálculo da quantidade de amostra pura que irá reagir deve ser feito antes da resolução da regra de três.

Assim, deve-se:

1. determinar a quantidade de amostra pura (quantidade que irá, de fato, reagir);

2. utilizar as mesmas etapas do caso geral.

Há casos onde a resolução do problema se dará de maneira inversa, sendo a pureza determinada ao final.

Quando se deseja obter a massa de produto formado conhecendo a pureza da amostra

Exemplo:

A partir da decomposição de 180 g de calcário (CaCO3) com 90% de pureza, determine a massa de CO2 produzida

Resolução:

1. Primeiro, deve-se calcular a quantidade de CaCO3 que realmente reage, ou seja, a quantidade de amostra pura:

180 g ___ 100%

x ___ 90 %

x = 162 g de CaCO3 puro

Observando-se o resultado obtido, percebe-se que, das 180 g iniciais, apenas 162 g correspondem a CaCO3, sendo a diferença (18 g) referente a impurezas.

2. Agora que se conhece a quantidade de CaCO3 que realmente irá reagir, monta-se a regra de três, utilizando as etapas do caso geral:

CaCO3 → CaO + CO2

1 mol CaCO3 ___ 1 mol CO2

100 g ___ 44 g

162 g ___ y

y = 71,28 g de CO2

• Quando se deseja obter o grau de pureza, conhecendo-se a quantidade de produto formado

Exemplo:

Ao se queimar 18 g de uma amostra de carvão (C) foram produzidos 13,2 g de CO2. Determine a massa de amostra pura desse carvão.

Resolução:

1 C + 1 O2 → 1CO2

1 mol C ___ 1 mol CO2

12 g ___ 44 g

x ___ 13,2 g

x = 3,6 g de C

Observe que a massa de 13,2 g foi obtida. Logo, é um dado confiável, ao contrário das 18 g de carvão, uma vez que esse valor representa a massa de carbono acrescida da massa das impurezas impurezas. A partir da regra de três, obteve-se a quantidade de carbono que realmente estava presente na amostra. Assim:

18 g ___ 100%

3,6 g ___ P

P = 20%

ESTEQUIOMETRIA ENVOLVENDO REAÇÕES CONSECUTIVAS

Nos tipos de problemas envolvendo mais de uma reação química, precisa-se considerar todas as etapas antes de iniciar a resolução.
Um dos métodos utilizados para se resolver um problema envolvendo reações consecutivas envolve as seguintes etapas:

1. montar a equação global;

2. utilizar as etapas do caso geral.

Há casos onde a resolução do problema se dará de maneira inversa, sendo a pureza determinada ao final.

Exemplo:

As reações abaixo ocorrem na formação da chuva ácida:

S(s) + O2(g)→SO2(g)

SO2(g) + ½ O2(g)→SO3(g)

SO3(g) + H2O(l)→H2SO4(aq)

Partindo-se de 320 g de S(s) determine o número de mols de ácido sulfúrico produzido.

Resolução:

1. Encontrar a equação global somando-se as três equações, e “cortar” as substâncias iguais que aparecem em lados opostos, respeitando as devidas quantidades em mol.

2. Observando a equação global obtida, pode-se perceber que a mesma se encontra balanceada. Logo, pode-se passar para a resolução conforme as etapas para o caso geral:
Dados: massa molar S = 32 g/mol

1 mol S ___ 1 mol H2SO4

32 g ___ 1 mol

320 g ___ n

n = 10 mols de H2SO4

Porém, uma outra maneira de solucionar problemas estequiométricos envolvendo reações consecutivas é, após o balanceamento, garantir que toda substância que é produzida em uma etapa e utilizada na etapa seguinte apresenta o mesmo coeficiente estequiométrico. Dessa forma, elimina-se a necessidade de fazer a equação global antes de resolver o problema.

EXERCÍCIO RESOLVIDO 

01. A floculação é uma das fases do tratamento de águas de abastecimento público e consiste na adição de óxido de cálcio e sulfato de alumínio à água. As reações correspondentes são as que seguem:

CaO + H²O ➝ Ca(OH)²

3Ca(OH)² + Al² (SO⁴)³ ➝ 2Al (OH)³ + 3CaSO⁴ 

Se os reagentes estiverem em proporções estequiométricas, cada 28 g de óxido de cálcio originarão de sulfato de cálcio:

Dados: Massas molares: Ca = 40 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol; Al = 27 g/mol; S = 32 g/mol.

a) 204 g

b) 68 g

c) 28 g

d) 56 g

e) 84 g

Resolução: B

CaO + H²O → Ca(OH)²

3 Ca(OH)² + Al²(SO⁴)³ → 2 Al(OH)³ + 3 CaSO⁴

Como o Ca(OH)² produzido na primeira etapa está sendo utilizado na segunda etapa como reagente com coeficiente igual a 3, deve-se multiplicar a primeira reação por 3. Fazendo isso, garante-se que o que está sendo produzido na primeira reação está sendo utilizado na segunda. Importante frisar que todas as substâncias, reagentes e produtos, devem ser multiplicados igualmente, de maneira a conservar a proporção estequiométrica:

3 CaO + 3 H²O → 3 Ca(OH)² (x3)

3 Ca(OH)² + Al2(SO⁴)³ → 2 Al(OH)³ + 3 CaSO⁴

O problema fornece um dado sobre o óxido de cálcio e pergunta a quantidade de sulfato de cálcio, CaSO⁴ , formada. Assim, tem-se que

3 mol CaO __ 3 mol CaSO⁴

Sabendo que a massa molar do CaO é igual a 56 g/mol e a massa de CaSO⁴ é igual a 136 g/mol, e simplificando as proporções em mol, fica-se com:

1 mol CaO ___ 1 mol CaSO⁴

56 g ___ 136 g

28 g ____ m ➞ m = 68 g

Quer aquele empurrãozinho a mais para seu sucesso?

Baixe agora o Ebook PRINCIPAIS FORMULAS E CONCEITOS DE QUIMICA PARA O ENEM, gratuitamente!