“Estequiometria” refere-se às relações entre reagentes e produtos em reações químicas. Para uma reação química típica em que os reagentes genéricos A e B se combinam para fazer os produtos C e D - ou seja, A + B> C + D - cálculos estequiométricos permitem que o químico para determinar o número de gramas de A que ela deve adicionar à mistura de reação para reagir com o composto B, bem como prever o número de gramas dos produtos C e D. Os alunos, no entanto, muitas vezes acham os problemas de estequiometria difíceis porque envolvem cálculos do número de moles de substâncias. A chave para tornar os problemas de estequiometria fáceis é adotar e praticar uma abordagem metódica para os problemas.
Equilibre a equação da reação química. Uma equação de reação balanceada contém o mesmo número de cada tipo de átomo em ambos os lados da seta de reação. A reação entre hidrogênio, H2 e oxigênio, O2, para formar água, H2O, por exemplo, equilibra-se para 2 H2 + O2> 2 H2O. Isso significa que duas moléculas de hidrogênio reagem com uma molécula de oxigênio para formar 2 moléculas de água.
Converta a massa de qualquer reagente ou produto em moles, dividindo os gramas de material por seu peso molecular. Moles simplesmente representam outro método de expressar a quantidade de substância. Observe que realizar um cálculo estequiométrico requer apenas o conhecimento da massa de um único componente da reação. Você pode então calcular as massas de todos os outros componentes. No exemplo da etapa 1, vamos supor que 1,0 grama de hidrogênio reagirá. O peso molecular do hidrogênio - determinado pela soma dos pesos atômicos de todos os átomos na fórmula molecular - é de 2,02 gramas por mol. Isso significa que a reação envolve (1,0 gramas) / (2,02 gramas / mole) = 0,50 moles de hidrogênio.
Multiplique os moles de hidrogênio pela razão estequiométrica apropriada para determinar o número de moles de qualquer outra substância envolvida na reação. A razão estequiométrica representa simplesmente a razão dos coeficientes da equação química de equilíbrio. Sempre coloque o coeficiente do composto cuja massa você pretende calcular na parte superior e o coeficiente do composto cuja massa você começou na parte inferior. No exemplo da etapa 1, poderíamos calcular os moles de oxigênio necessários para reagir com o hidrogênio multiplicando por 1/2, ou poderíamos calcular os moles de água produzidos multiplicando por 2/2. Assim, 0,50 moles de H2 exigiria 0,25 moles de oxigênio e produziria 0,50 moles de água.
Termine o problema convertendo moles de substância em gramas. A conversão para moles exigiu a divisão pelo peso molecular do composto; a conversão de volta para gramas requer, portanto, a multiplicação dos moles pelo peso molecular. No caso do hidrogênio, isso é desnecessário porque já sabemos que a reação envolve 1,0 grama de H2. No caso do oxigênio, O2, o peso molecular é de 32,00 gramas / mol e 0,25 moles * 32,00 gramas / mol = 8,0 gramas de O2. No caso da água, o peso molecular é de 18,02 gramas / mol e 0,50 moles * 18,02 gramas / mol = 9,0 gramas de H2O.
Verifique novamente o seu resultado, observando que o total de gramas de reagentes deve ser igual ao total de gramas de produtos. Nesse caso, a massa combinada de H2 e O2 foi de 1,0 e 8,0 gramas, respectivamente, para um total de 9,0 gramas, e foram produzidos 9,0 gramas de água. Isso reflete a lei da conservação da massa, que afirma que a matéria não pode ser criada ou destruída por uma reação química.