Quais são os tipos de exemplos de estequiometria, com exemplos?
Toupeira-toupeira; toupeira de massa; volume molar; massa massa; volume de massa; volume-volume
Estequiometria os problemas são geralmente classificados de acordo com as medidas usadas para os reagentes envolvidos - moles, massa e volume.
Aqui estão alguns exemplos dos tipos de problemas que você encontrará. As conversões de toupeira-toupeira estão no centro de todo cálculo de estequiometria.
CÁLCULOS MOLE-MOLE
O enxofre reage com o oxigênio para formar trióxido de enxofre de acordo com a equação
2S + 3O₂ → 2SO₃
Quantos mols de enxofre reagem com o 9.00 mol O₂?
9.00 mol O₂ × #(2 mol S)/(3 mol O₂)# = 6.00 mol S
CÁLCULOS EM MASS-MOLE
Exemplo 1
O oxigênio é produzido pela decomposição do clorato de potássio de acordo com a equação
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂
Quantos mols de oxigênio são produzidos pela decomposição de 15.0 g de clorato de potássio?
Aqui, você deve converter gramas de KClO₃ em moles de KClO₃ antes de poder fazer uma conversão mole-mole.
15.0 g KClO₃ × #( 1 mol KClO₃)/(122.6 g KClO₃) × (3 mol O₂)/(2 mol KClO₃)# = 0.184 mol O₂
Exemplo 2
Que massa de KClO₃ deve ser decomposta para produzir 0.200 mol O₂?
Aqui nós fazemos a toupeira-mole primeiro e depois faça uma conversão de massa molar.
0.200 mol O₂ × #(2 mol KClO₃)/(3 mol O₂) × (122.6 g KClO₃)/(1 mol KClO₃)# = 16.3 g KClO₃
CONVERSÕES DE VOLUME- MOLE
Exemplo 1
Hidrogênio e nitrogênio reagem para formar amônia de acordo com a equação
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
Quantos mols de hidrogênio são necessários para produzir o 224 L NH₃?
Aqui, devemos fazer uma conversão volume-mole antes da conversão mole-mole. O fator de conversão no STP é
#(22.414L)/(1 mol)# or #(1 mol)/(22.414 L)#
224 L NH₃ × #(1 mol NH₃)/(22.414 L NH₃) × (3 mol H₂)/(2 mol NH₃)# = 15.0 mol H₂
Se você receber o volume em alguma outra temperatura e pressão, será necessário usar o Lei do gás ideal para calcular o número de moles.
Exemplo 2
Qual volume de NH4 é formado a partir de 15.0 mol H₂?
15.0 mol H₂ × #(2 mol NH₃)/(3 mol H₂) × (22.414 L NH₃)/(1 mol NH₃)# = 224 L NH₃
CONVERSÕES DE MASSA-MASSA
Que massa de cloro pode ser formada pela decomposição de 64.0 g de AuCl2 pela reação a seguir?
2AuCl₃ → 2 Au + 3Cl₂
64.0 g AuCl₃ × #(1 mol AuCl₃)/(303.3 g AuCl₃) ×
(3 mol Cl₂)/(2 mol AuCl₃) × (70.91 g Cl₂)/(1 mol Cl₂)# = 22.4 g Cl₂
CONVERSÕES DE MASSA-VOLUME
Exemplo 1
Que volume de dióxido de carbono em 1.00 atm e 112.0 ° C será produzido quando o queima de 80.0 g de metano?
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
80.0 g CH₄ × #(1 mol CH₄)/(16.04 g CH₄) × (1 mol CO₂)/(1 mol CH₄)# = 4.99 mol CO₂
Agora usamos a Lei do Gás Ideal para calcular o volume de CO₂.
PV = nRT
V = #(nRT)/P#
n = 4.99 mol; R = 0.082 06 L • atm • K⁻¹mol⁻¹; 1.00 atm;
T = (112.0 + 273.15) K = 385.2 K; P = 1.00 atm
V =
#(4.99 mol × 0.082 06 L•atm•K⁻¹mol⁻¹ × 385.2 K × 1.00 atm)/(1.00 atm)# =
158 L
Exemplo 2
Qual massa de CO₂ é formada pela combustão de 160 L CH₄ em 1.00 atm e 112.0 ° C?
Primeiro, devemos usar a Lei do Gás Ideal para calcular as moles de CH₄.
PV = nRT
n = #(PV)/(RT)#
n = #(1.00 atm × 160 L)/(0.08206L•atm•K⁻¹mol⁻¹ × 385.2 K)# = 5.06 mol CH₄
5.06 mol CH₄ × #(1 mol CO₂)/(1 mol CH₄) × (44.01 g CO₂)/(1 mol CO₂)# = 223 g CH₄
CONVERSÕES VOLUME-VOLUME
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
Qual volume de hidrogênio é necessário para reagir com o 5.00 L de nitrogênio para produzir amônia?
Normalmente, usaríamos as conversões
V de N₂ → mols de N₂ → moles de H₂ → V de H₂
O problema não nos dá a temperatura ou a pressão dos gases. No entanto, podemos usar um truque. Sabemos que o 1 mol de qualquer gás tem o mesmo volume que o 1 mol de qualquer outro gás na mesma temperatura e pressão. Portanto, as razões de volume são as mesmas que as razões molares. Nós podemos escrever
5.00 L N₂ × #(3 L H₂)/(1 L N₂)# = 15.0 L H₂
Obviamente, se os gases estivessem em temperaturas diferentes, teríamos que usar a Lei do Gás Ideal para obter as conversões de volume-mole.