ESTEQUIOMETRIA (RENDIMENTO)
Na química é comum uma reação química produzir uma quantidade de produto menor do que a esperada pela equação química correspondente. Quando isso acontece, dizemos que o rendimento da reação não foi total. Isto pode ocorrer porque a reação é “incompleta” ou porque ocorrem perdas de substâncias durante a reação.
Logo, o rendimento é a razão entre a quantidade de produto que é realmente obtida (m) e a quantidade que seria obtida, teoricamente (m’), por uma determinada reação.
Ou seja:
O procedimento básico é associar o rendimento (r) à massa de produtos realmente obtida, que está relacionada na primeira linha.
Existem três tipos de cálculos para o rendimento:
1) Quando o rendimento é dado na questão e a incógnita é a massa produzida no final da reação. Com isso, se faz necessário o cálculo do rendimento após o cálculo teórico.
Observe o exemplo:
O experimento descrito, conhecido como vulcão químico, pode ser representado pela seguinte equação química, não balanceada:
Qual a massa aproximada do produto sólido formado, supondo um rendimento próximo de 80% quando da utilização de 5g de dicromato de amônio?
a) 1,0g
b) 2,4g
c) 3,01 g
d) 4,5 g
e) 5,0 g
Resolução:
A massa encontrada de 3,01g será a massa teoricamente obtida, porém como o rendimento da reação é de 80%, encontra-se:
3,01 g —– 100 %
X —– 80%
X= 2,4 g
2) Quando é pedido a massa necessária de algum reagente para a produção de uma substância em uma reação que não tem 100% de rendimento.
Observe o exemplo:
O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido a partir da ustulação do minério calcosita .Durante esse processo, ocorre o aquecimento desse sulfeto na presença de oxigênio, de forma que o cobre fique “livre” e o enxofre se combine com o
produzindo
, conforme a equação química:
As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a e
Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80% a massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a
a) 955
b) 1018
c) 1590
d) 2035
e) 3180
Solução:
Para se obter 16 mols do metal cujo o rendimento é 80% é necessário produzir uma quantidade maior em massa para que quando ocorra a perda do produto se chegue ao valor de 16 mols.
16 mols —— 80%
X ——- 100%
X= 20 mols.
Com a produção de 20 mols de metal, no final da reação, obtem-se 16 mols. O cálculo agora é feito normalmente em cima de 20 mols.
159 g —————————– 2 mols
X g —————————– 20 mols
X = 1590g
3) Por fim, o último caso de estequiometria com rendimento, é quando o problema solicita o rendimento. Se faz necessário o cálculo teórico antes, para no fim, se comparer ao valor realmente produzido.
Observe o exemplo abaixo:
Uma massa de 32,70 g de zinco metálico reage com uma solução concentrada de hidróxido de sódio, produzindo 64,53 g de zincato de sódio (Na2ZnO2). Qual é o rendimento dessa reação?
Solução:
Façamos inicialmente um cálculo estequiométrico normal, sem pensar no rendimento:
Zn + 2 NaOH à Na2ZnO2 + H2
65,5 g ———— 143,5 g
32,7 g ————- x
X= 71,75 g de Na2ZnO2
71,75 g ——– 100%
64,53 g ——– x %
X = 90%
CADASTRE-SE
E receba em primeira-mão todas as novidades dos Vestibulares, Ofertas, Promoções e mais!
