Estequiometria

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Estequiometria

Cálculo das quantidades relativas de reagentes e produtos envolvidos em uma reação química, fundamentado nas leis ponderais.

Lei de Lavoisier

Lei da conservação da massa: em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.

Lei de Proust

Lei das proporções definidas: substâncias reagem e se combinam sempre em proporções de massa constantes e fixas.

Lei de Dalton

Lei das proporções múltiplas: quando dois elementos formam mais de um composto, a massa fixa de um se combina com massas do outro em proporções de números inteiros.

Lei de Gay-Lussac

Lei volumétrica: em mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes de gases em uma reação mantêm proporções inteiras e simples entre si.

Hipótese de Avogadro

Volumes iguais de gases diferentes, sob a mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.

Unidade de massa atômica (u)

Padrão de medida de massa equivalente a exatamente um doze avos (1/12) da massa de um átomo de carbono-12.

Massa atômica

Massa de um átomo expressa em u, obtida pela média ponderada das massas dos isótopos naturais de um elemento.

Massa molecular

Soma das massas atômicas de todos os átomos presentes na fórmula de uma molécula, expressa em u.

Mol

Unidade do SI que quantifica a quantidade de matéria, contendo exatamente 6,022 x 10²³ entidades elementares.

Constante de Avogadro

Número fixo de partículas elementares contidas em 1 mol de matéria, aproximadamente 6,022 x 10²³ entidades por mol.

Massa molar (M)

Massa contida em 1 mol de uma substância, expressa em gramas por mol (g/mol) e numericamente igual à massa atômica ou molecular.

Volume molar gasoso nas CNTP

Volume ocupado por 1 mol de gás ideal a 0 ºC e 1 atm, equivalente a aproximadamente 22,4 litros.

Volume molar nas CATP

Volume ocupado por 1 mol de gás a 25 ºC e 1 atm, aproximadamente 24,5 litros.

Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP)

Condição padrão de referência termodinâmica fixada em 0 ºC (273,15 K) e 1 atm (101,3 kPa).

Coeficiente estequiométrico

Número inteiro colocado à frente da fórmula química para balancear a equação e indicar a proporção em mols dos participantes.

Equação química balanceada

Representação de uma reação que contém a mesma quantidade de cada elemento químico tanto nos reagentes quanto nos produtos.

Balanceamento por tentativas

Método empírico de ajuste de coeficientes iniciando por metais, não-metais, carbono, hidrogênio e oxigênio.

Proporção molar

Relação estequiométrica entre as quantidades de matéria de duas substâncias em uma reação dada pelos coeficientes da equação.

Reagente limitante

Reagente consumido integralmente primeiro, determinando e limitando a quantidade máxima de produto que pode ser formada.

Reagente em excesso

Reagente presente em quantidade superior à necessária pela proporção estequiométrica, restando sobra após a reação cessar.

Como identificar o reagente limitante

Divide-se o número de mols de cada reagente pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico; o menor valor aponta o limitante.

Grau de pureza

Porcentagem da massa da substância pura de interesse em relação à massa total da amostra bruta utilizada.

Rendimento teórico

Quantidade máxima calculada de produto obtida quando todo o reagente limitante é convertido sem perdas.

Rendimento real

Quantidade efetiva de produto obtida na prática ao final de um experimento de laboratório ou processo industrial.

Rendimento percentual

Razão expressa em porcentagem entre o rendimento real obtido e o rendimento teórico calculado (real dividido por teórico x 100).

Fatores que reduzem o rendimento

Reações paralelas indesejadas, equilíbrios químicos incompletos, impurezas e perdas físicas durante filtrações ou transferências.

Fórmula percentual (centesimal)

Expressão que indica a porcentagem em massa de cada elemento constituinte presente no composto químico.

Fórmula mínima (empírica)

Representação que expressa a menor proporção em números inteiros entre os átomos dos elementos constituintes da substância.

Fórmula molecular

Representação que indica a quantidade exata e real de cada tipo de átomo presente em uma molécula de substância.

Relação entre fórmula molecular e empírica

A fórmula molecular é um múltiplo inteiro da fórmula empírica, calculado pela razão entre suas respectivas massas molares.

Equação de Clapeyron

Equação dos gases ideais (PV = nRT) que relaciona pressão, volume, mols, temperatura e a constante universal dos gases.

Constante universal dos gases (R)

Valor fixo utilizado na equação de estado dos gases ideais, equivalente a 0,082 atm·L/(mol·K) ou 8,314 J/(mol·K).

Concentração molar (molaridade)

Quantidade de soluto em mols dissolvida por unidade de volume da solução em litros (expressa em mol/L).

Cálculo estequiométrico em soluções

Utilização da concentração molar e do volume líquido para determinar o número de mols de reagente envolvido na reação.

Reações consecutivas (em etapas)

Sequência de reações químicas em que o produto gerado na primeira etapa atua como reagente na etapa posterior.

Equação global

Soma algébrica de reações consecutivas obtida cancelando os intermediários que se formam e se consomem no processo.

Intermediário de reação

Espécie química produzida em uma etapa do mecanismo que é completamente consumida em uma etapa subsequente.

Reações simultâneas

Processos em que reagentes presentes em uma mesma mistura reagem ao mesmo tempo de forma independente com outros compostos.

Cálculo estequiométrico com mistura de gases

Aplicação da lei de Dalton das pressões parciais e da estequiometria com base na fração molar de cada gás envolvido.

Reação de combustão completa

Oxidação de um combustível por oxigênio formando exclusivamente dióxido de carbono e água sob excesso de comburente.

Reação de combustão incompleta

Oxidação com oxigênio insuficiente que forma monóxido de carbono ou fuligem (carbono elementar) além de água.

Equação iônica simplificada

Representação química que inclui apenas as espécies que efetivamente reagem e sofrem alteração de estado ou oxidação.

Íons espectadores

Íons presentes na solução aquosa que não participam da reação de precipitação ou neutralização, permanecendo dissolvidos.

Ponto de equivalência estequiométrico

Momento exato de uma titulação em que a quantidade de titulante adicionada é estequiometricamente equivalente ao titulado.

Titulação ácido-base

Técnica analítica quantitativa que utiliza uma reação de neutralização estequiométrica para determinar a concentração de uma solução.

Fator de conversão estequiométrico

Razão dimensional unitária derivada da equação química usada para converter unidades de uma substância nas de outra.

Análise gravimétrica

Método quantitativo fundamentado na medição precisa de massa de um precipitado para determinar o teor de um analito.

Análise volumétrica

Método quantitativo fundamentado na medição do volume de uma solução de concentração conhecida consumido na reação.

Estequiometria em reações de óxido-redução

Balanceamento estequiométrico baseado no princípio de que o número de elétrons perdidos na oxidação é igual ao ganho na redução.

Número de oxidação (NOX)

Carga elétrica real ou aparente de um átomo que indica o número de elétrons transferidos ou compartilhados assimetricamente.

Equivalente-grama

Massa em gramas de uma substância capaz de reagir ou substituir 1 mol de íons hidrogênio, elétrons ou outros equivalentes.