Os químicos fazem cálculos rotineiros da quantidade de substâncias necessárias para realizar uma reação química. Os livros didáticos referem-se a este tópico como "estequiometria". Os químicos baseiam todos os cálculos estequiométricos em moles. Uma toupeira representa 6,022 x 10 ^ 23 unidades de fórmula de uma substância, e este número corresponde ao número de unidades da fórmula da substância necessárias para a amostra exibir um peso igual ao peso da fórmula em gramas. O peso da fórmula, por sua vez, representa a soma dos pesos atômicos, encontrados na tabela periódica dos elementos, de todos os átomos da fórmula. O sal de mesa, também conhecido como cloreto de sódio ou NaCl, por exemplo, exibe um peso de fórmula de 58,44, o que significa que 58,44 gramas de cloreto de sódio representaria 1 mol, ou 6,022 x 10 ^ 23 unidades de fórmula de NaCl.
Escreva uma equação química balanceada para a reação sob investigação. Uma reação balanceada contém o mesmo número de cada tipo de átomo em ambos os lados da seta de reação. Por exemplo, a reação entre hidróxido de cálcio, ou Ca (OH) 2, e ácido clorídrico, ou HCl, é representada por Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Esta reação não é equilibrada, entretanto, porque o lado esquerdo contém dois átomos de oxigênio e um átomo de cloro, enquanto o lado direito contém dois átomos de cloro e um átomo de oxigênio. A forma balanceada dessa equação seria Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, que contém o mesmo número de átomos em cada lado da seta.
Calcule os pesos das fórmulas de todos os compostos envolvidos na reação. O peso da fórmula, ou peso molecular, representa os pesos atômicos, conforme encontrados na tabela periódica dos elementos, de todos os átomos em uma fórmula química. Por exemplo, CaCl2 contém um átomo de cálcio e dois átomos de cloro, que exibem pesos atômicos de 40,08 e 35,45, respectivamente. O peso da fórmula de CaCl2 é, portanto, (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Calcule o número de moles para qualquer composto na equação balanceada para o qual você conhece a massa. As massas de todas as outras substâncias podem ser calculadas a partir da massa de apenas um produto ou reagente. No caso da reação balanceada Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, para calcular os moles de HCl necessários para reagir com 10 gramas de hidróxido de cálcio, Ca (OH) 2, o número de moles é dado dividindo a massa da substância pela fórmula peso. Neste caso, a fórmula de peso de Ca (OH) 2 é 74,10 e, portanto, 10 gramas de Ca (OH) 2 representa 10 / 74,10 = 0,13 moles.
Determine o número de mols necessários para reagir, multiplicando por mols da substância conhecida pela razão estequiométrica da substância desconhecida para a substância conhecida. Por exemplo, em Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, a razão estequiométrica entre HCl e Ca (OH) 2 é 2: 1 porque os coeficientes na frente das fórmulas na equação balanceada são 2 e 1, respectivamente. Continuando o exemplo da etapa anterior, 0,13 moles de Ca (OH) 2 corresponde a 0,13 x 2/1 = 0,26 moles de HCl. Isso representa os moles de HCl necessários para reagir com 10 gramas de Ca (OH) 2.
Coisas que você precisa
- Tabela periódica dos elementos
- Calculadora científica