Química · Concurso PF
Estequiometria — mol, massa molar, reagente limitante, pureza e rendimento
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Resumo: Estequiometria — mol, massa molar, reagente limitante, pureza e rendimento
Essência. Estequiometria calcula as quantidades de reagentes e produtos a partir da equação balanceada: os coeficientes indicam a proporção em mols.
Relações do mol
- 1 mol = 6,02 × 10²³ entidades (constante de Avogadro).
- Massa molar (MM) = massa de 1 mol (g/mol), soma das massas atômicas (H₂O = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol).
- Gás nas CNTP: 1 mol ≈ 22,4 L.
- n = m/MM.
Roteiro: (1) balancear a equação; (2) converter o dado para mol; (3) usar a proporção dos coeficientes; (4) converter para a unidade pedida.
Casos especiais
- Reagente limitante: o que acaba primeiro e define a quantidade de produto; o outro fica em excesso. Compara-se a proporção disponível com a estequiométrica.
- Pureza: só a parte pura reage (100 g de calcário 80% puro = 80 g de CaCO₃).
- Rendimento: produto real ÷ produto teórico × 100.
- Reações sucessivas: somar as etapas para obter a relação global.
Pegadinha Cebraspe. "A proporção entre os coeficientes de uma equação balanceada é a proporção entre as massas" → errado: é proporção entre mols (e volumes de gases nas mesmas condições), não entre massas.
Visão geral
A estequiometria aplica as leis de Lavoisier (massa se conserva) e Proust (proporções fixas). É usada no preparo de reagentes e em perícias que estimam quantidades (ex.: rendimento na síntese de drogas).
Regra
Exemplo 1. 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Com 8 g de H₂ (MM 2) = 4 mol → formam 4 mol de H₂O = 72 g, consumindo 2 mol de O₂ = 64 g.
Exemplo 2 (limitante). 4 g de H₂ (2 mol) e 48 g de O₂ (1,5 mol). A proporção pede 2 mol de H₂ para 1 mol de O₂: o H₂ (2 mol) consome só 1 mol de O₂ → H₂ é o limitante; sobram 0,5 mol (16 g) de O₂; formam-se 2 mol (36 g) de água.
Exemplo 3 (pureza e rendimento). CaCO₃ → CaO + CO₂. 200 g de calcário 50% puro = 100 g de CaCO₃ (1 mol) → 1 mol de CaO (56 g) teórico; com rendimento de 80%, obtêm-se 44,8 g.
| Grandeza | 1 mol |
|---|---|
| Partículas | 6,02 × 10²³ |
| Massa | MM (g) |
| Volume de gás (CNTP) | 22,4 L |
Pontos-chave
- Massa atômica em u (unidade de massa atômica) = massa molar em g/mol, numericamente.
- Fórmula mínima/empírica × molecular (glicose: CH₂O × C₆H₁₂O₆).
- Composição centesimal: % em massa de cada elemento.
- Sempre conferir o balanceamento antes de calcular.
Como o Cebraspe cobra
- "Um mol de qualquer substância contém 6,02 × 10²³ entidades" → certo.
- "O reagente limitante é o que está em maior quantidade de massa" → errado (é o que se esgota primeiro).
- "Em reação com rendimento de 80%, obtém-se 80% do produto teoricamente previsto" → certo.
- "18 g de água correspondem a 1 mol de moléculas" → certo.
- "Impurezas do reagente participam da reação e aumentam a quantidade de produto" → errado.
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Flashcards de Estequiometria — mol, massa molar, reagente limitante, pureza e rendimento
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Constante de Avogadro
1 mol = 6,02 × 10²³ entidades.
- Revelar resposta
Massa molar e número de mols
n = m/MM; H₂O = 18 g/mol.
- Revelar resposta
Reagente limitante
O que acaba primeiro e define a quantidade de produto; o outro fica em excesso.
- Revelar resposta
Pureza e rendimento
Só a parte pura reage. Rendimento = produto real ÷ teórico × 100.
- Revelar resposta
Coeficientes da equação balanceada
Indicam a proporção em mols entre reagentes e produtos.
Questões de Estequiometria — mol, massa molar, reagente limitante, pureza e rendimento
Questão 1 · Certo ou Errado
Em 36 g de água (H₂O = 18 g/mol) há 2 mol de moléculas.
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Gabarito: Certo
Certo. n = 36/18.
Questão 2 · Certo ou Errado
Na reação 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, 4 mol de H₂ reagem completamente com 2 mol de O₂.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Proporção 2 : 1.
Questão 3 · Certo ou Errado
O reagente em excesso determina a quantidade máxima de produto formada.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Quem determina é o reagente limitante.
Questão 4 · Certo ou Errado
100 g de calcário com 80% de pureza contêm 80 g de CaCO₃ que efetivamente reagem.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo.
Questão 5 · Certo ou Errado
Um mol de qualquer substância tem massa de 6,02 × 10²³ gramas.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. 6,02 × 10²³ é o número de entidades; a massa é a massa molar.