estequiometria em reações químicas (portuguese)

Hoje vamos a algumas dicas rápidas para como resolver questões de estequiometria com reações químicas.

Tomemos por exemplo a reação:

2H\(_2\) + O\(_2\) → 2H\(_2\)O

Lemos esta equação da seguinte maneira: 2 moléculas de gás hidrogênio (H\(_2\)) reagem com 1 molécula de gás oxigênio (O\(_2\)), formando 2 moléculas de água (H\(_2\)O).

Como o número de moléculas é diretamente proporcional ao número de mols, também poderíamos dizer: 2 mols de gás hidrogênio (H\(_2\)) reagem com 1 mol de gás oxigênio (O\(_2\)), formando 2 mols de água (H\(_2\)O)! De fato, esta é a maneira mais usual de se pronunciar.

Mas e se lhe fizerem uma pergunta com outro número? Se lhe for perguntado, por exemplo, quantos mols de H\(_2\)O se formam a partir de 8 mols de O\(_2\), o que fazer?

Ex1) Quantos mols de H\(_2\)O se formam a partir de 8 mols de oxigênio?

Temos de montar uma regra de três!

Esta regra de três tem a seguinte estrutura: na primeira linha, coloca-se a relação entre mols que visualizamos diretamente na reação química. No nosso exemplo, a pergunta cita O\(_2\) e H\(_2\)O, correto? Então temos de escrever a relação entre os coeficientes que há entre O\(_2\) e H\(_2\)O, que está na reação química. Fica:

  • 1 mol de O\(_2\) —— 2 mols de H\(_2\)O

Na segunda linha, escrevemos a pergunta do problema. Leia lá novamente. Ele quer saber quantos mols de H\(_2\)O formam-se a partir de 8 mols de O\(_2\). Portanto, escrevemos:

  • 8 mols de O\(_2\) —– x mols de H\(_2\)O

Leia-se: 8 mols de O\(_2\) formam quantos mols de H\(_2\)O?

Juntando as duas linhas, a regra de três completa fica:

  • 1 mol de O\(_2\) —— 2 mols de H\(_2\)O —> relação que vem diretamente da reação!

  • 8 mols de O\(_2\) —– \(x\) mols de H\(_2\)O —> pergunta do problema!

Lendo a montagem completa: se 1 mol de O\(_2\) reage formando 2 mols de H\(_2\)O, 8 mols de O\(_2\) reagem formando quantos mols de H\(_2\)O?

Resolvendo, descobrimos \(x\) = 16 mols de H\(_2\)O.

A moral da história aqui é: na primeira linha da regra de três, sempre temos de colocar a informação proveniente da reação. Na linha de baixo, colocamos a pergunta do problema.

A coisa começa a ficar mais interessante com perguntas do tipo: qual a massa de H\(_2\)O formada a partir de 64 g de oxigênio?

Ex2) Qual a massa de H\(_2\)O formada a partir de 64 g de oxigênio?

Aqui entramos num dilema. Sabemos a relação entre os mols, vista diretamente na reação: 1 mol de O\(_2\) forma 2 mols de H\(_2\)O. Mas a pergunta do problema está em massa! Não em mols!

A estratégia a seguir será:

  1. escrevo a relação em mols, visualizada diretamente na reação;
  2. na linha de baixo, transformo esta relação para massa;
  3. escrevo uma terceira linha, com a pergunta do problema (feita em termos de massa);
  4. ignorando a primeira linha, resolvo a regra de três.

Neste caso, a primeira linha seria, como no exemplo anterior:

  • 1 mol de O\(_2\) —— 2 mols de H\(_2\)O

Depois, na linha de baixo, passo esta informação para massa, conforme os métodos do texto anterior. Ficamos com:

  • 1 mol de O\(_2\) —— 2 mols de H\(_2\)O

  • 32 g de O\(_2\) ——– 2 * 18 g de H\(_2\)O –> relação acima transformada para massa!

E na terceira e última linha, escrevo a pergunta do problema:

  • 64 g de O\(_2\) ——– \(y\) g de H\(_2\)O

Montando tudo, ficaríamos com:

  • 1 mol de O\(_2\) —— 2 mols de H\(_2\)O —> relação, vinda da reação química, em mol!

  • 32 g de O\(_2\) ——– 2 * 18 g de H\(_2\)O —> informação de cima (mol) transformada para massa!
  • 64 g de O\(_2\) ——– \(y\) g de H\(_2\)O —> escrevo a pergunta do problema, em massa!

Ignorando a primeira linha (em mol, já transformada para massa), resolvemos e obtemos 72 g de H\(_2\)O.

Então o segredo é este, galera! Se a pergunta estiver em termos de massa (99% das questões são assim) sempre escrevam a relação em mol (que está na reação) e a transformem para massa na hora de montar a regra de três.

Boa prova a todos e até mais.