Para que serve o cálculo estequiométrico?

Estequiometria 2.

Como foi dito na postagem anterior O Cálculo estequiométrico é o cálculo que permite relacionar quantidades de reagentes e produtos, que participam de uma reação química com o auxílio das equações químicas correspondentes. Na indústria ou em um laboratório precisamos usar quantidades certas de reagentes para que não sobrem nem faltem. É preciso calcular qual a massa de produto será produzido em uma reação sabendo a massa de reagentes usados.

Mas e aí professor? O que são reagentes e o que são produtos de uma reação química?

Tá bom. Deixei passar esse detalhe na primeira postagem, e pra não deixar vocês na mão eu voltei e já vou explicar.

Imaginem que vocês estão em uma indústria química e precisam produzir ácido clorídrico HCl. Esse ácido é vendido com o nome de ácido muriático, ele é usado para remover cimento do piso por exemplo. Ele é produzido misturando gás cloro (Cl₂) com gás hidrogênio (H₂). A equação química dessa reação é a seguinte.

H₂ +Cl₂ → 2HCl

Quem são os reagentes? Os reagentes são as substâncias que estão à esquerda da seta. São as substâncias que reagirão para produzir o que desejamos nesse caso os reagentes são o gás cloro e o gás hidrogênio. Os produtos por sua vez são o resultado da reação, nesse caso o produto é HCl.

Vamos calcular qual massa de gás cloro é necessária para produzir 1000g de ácido.

Aí que entra a massa molar. A massa molar do gás cloro é, (olhem na tabela periódica a massa atômica do elemento cloro) 35,45, então como o Cl₂ tem 2 átomos de cloro, sua massa molar é 70,9 g/mol. Vamos calcular também a massa molar do HCl. De novo massa atômica do elemento cloro, Cl é 35,45 e a massa atômica do elemento hidrogênio é 1. Como o HCl é formado por 1 átomo de hidrogênio e 1 átomo de cloro, sua massa atômica é 35,45 + 1 = 36,45 g/mol.

Agora vamos calcular.

Como foi demonstrado na equação acima, 1 molécula de Cl₂ produz duas moléculas de HCl, pode-se deduzir então que 1 mol de Cl₂ produza 2 mols de HCl. Então sabendo disso vamos para a nossa boa e velha regra de 3. Como sabemos a massas do HCl que é produzido, precisamos encontrar apenas a massa de gás cloro.

H₂ +Cl₂ → 2HCl

70,9 g de Cl₂........................2x 36,45g de HCl

X g de Cl₂........................... 1000g de HCl

72,9X = 70900

X = 70900/72,9

X= 972 g de gás Cl₂ para produzir 1000 g de HCl.

Vamos complicar um pouco.

O gás de cozinha (C₄H₁₀) reage com o oxigênio do ar (O₂), em uma reação de combustão produzindo água (H₂O) e gás carbônico (CO₂). A equação da reação é a seguinte.

C₄H₁₀ + 9O₂ → 5H₂O + 4CO₂

Veja que nessa equação, 1 mol de butano produz 4 mols de gás carbônico.

Qual a massa de CO₂ produzida pela queima de 500 g de C₄H₁₀?

Vamos às massas molares primeiro. O butano de tem 4 átomos de carbono (massa atômica 12) e 10 átomos de hidrogênio (massa atômica 1) então a massa molar do gás butano é 4X12 + 10X1 =58 g/mol. Já o CO₂ tem 1 átomo de carbono (massa 12) e 2 átomos de oxigênio (massa 16) então sua massa atômica é 12+ 2X16 = 44.

Vou escrever de novo a equação para facilitar tua vida.

C₄H₁₀ + 9O₂ → 5H₂O + 4CO₂

Então você vê que 1 mol de C₄H₁₀ produz 4 mols de CO₂. Vamos à regra de 3.

58 g C₄H₁₀........................ 2X 44 g de CO₂

500 g de C₄H₁₀................... X g de CO₂

Multiplicando cruzado temos 58X = 500 x 88

X = 44000/58. Então X = 758, 62 g de CO₂. 

Resposta. são produzidos 758,62 g de gás carbônico com 500 g de butano.

Espero que eu tenha ajudado a você entender pra que serve o cálculo estequiométrico.