Cálculo Estequiométrico
Fundamentos
A equação química balanceada fornece a relação molar entre reagentes e produtos. Os coeficientes estequiométricos representam:
- Razão em moles (sempre)
- Razão em moléculas/fórmulas unitárias
- Razão em volumes (somente para gases, mesma T e p)
- Não representam razão em massas diretamente
Balanceamento de Equações
Método da Inspeção (tentativa)
Preservar átomos de cada elemento. Convenções:
- Nunca altere fórmulas químicas (só coeficientes)
- Comece pelos elementos que aparecem em menos substâncias
- Deixe H e O por último (mais flexíveis)
Método do Íon-Elétron (Balanceamento de Redox)
Para equações de oxirredução em solução:
- Separe as semi-reações (oxidação e redução)
- Balanceie átomos de cada elemento oxidado/reduzido
- Balanceie O com H₂O, H com H⁺ (meio ácido) ou OH⁻ (meio básico)
- Balanceie cargas com elétrons (e⁻)
- Iguale os elétrons cedidos e recebidos
- Some as semi-reações
Exemplo — MnO₄⁻ oxidando Fe²⁺ em meio ácido:
Semi-reação de redução:
Semi-reação de oxidação:
Equação completa:
Cálculo Estequiométrico — Procedimento Geral
Reagente Limitante
Quando quantidades reais de dois ou mais reagentes são fornecidas, o reagente limitante é o que se consome primeiro e determina o rendimento máximo.
Identificação:
- Calcule os moles de cada reagente
- Divida pela razão estequiométrica correspondente
- O menor resultado corresponde ao reagente limitante
Exemplo: 10 g de H₂ + 80 g de O₂ → H₂O
Reação: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Iguais → ambos se consomem exatamente (proporção estequiométrica)
Rendimento de Reação
Na prática, o produto obtido é menor que o teórico por:
- Reações reversíveis (equilíbrio)
- Reações paralelas (subprodutos)
- Perdas mecânicas
IMPORTANT
Em sequências de reações, o rendimento total é o produto dos rendimentos individuais:
Com 3 etapas de 80% cada:
Estequiometria com Soluções
Para reagentes em solução, moles = :
Diluição (concentração muda, moles de soluto conservados):
Estequiometria com Gases
Usando o volume molar (mesma T, p):
Ou via equação dos gases ideais:
TIP
Quando o problema mistura quantidades de gases em condições diferentes (ex: temperatura diferente para cada reagente), não use o volume molar diretamente. Converta cada gás para moles via antes de iniciar a estequiometria.