O calcul stœchiométrique est un thème très récurrent dans toutes les éditions d'Enem et est présent directement ou indirectement dans plusieurs autres contenus de Chimie, tels que :
Solutions
thermochimie
Cinétique chimique
Équilibre chimique
Électrochimie
Radioactivité
Etude des gaz
Fonctions organiques
Dans ce texte, vous aurez accès à des conseils très importants pour résoudre calculs stœchiométriques simples dans Enem:
1er conseil: Connaissances fondamentales pour développer le calcul stoechiométrique
La loi de Lavoisier : la somme des masses des réactifs est égale à la somme des masses des produits.
A + B → C + D
mA + mB = mC + mD
La loi de Proust: La proportion massique de chacun des participants à la réaction est toujours la même.
A + B → C + D
mal + Mo = mC + Maryland
mA' mB' mC' mD'
Mol (quantité de matière): selon Avogadro, dans une mole, on a toujours 6.02.1023 entités (molécules, atomes, ions, etc.).
1mol6.02. 1023
Calcul de la masse molaire: la masse molaire, calculée par la formule de la substance (XaYb), est la somme des résultats de la multiplication de la quantité de chaque élément chimique par sa masse atomique.
Masse molaire = a.masse de X (dans le tableau périodique) + b.masse de Y (dans le tableau périodique)
Masse molaire: équivalent à la masse en grammes correspondant au 6.02.1023 entités de substance.
1mol6.02. 1023masse en grammes (molaire)
Volume molaire : équivalent à 22,4 litres, qui se réfèrent à l'espace occupé par 6.02.1023 entités de substance :
1mol6.02. 1023masse en grammes (molaire) 22,4L
Équilibrer les équations chimiques: coefficients qui rendent le nombre d'atomes de tous les éléments chimiques égal dans les réactifs et les produits.
2ème Astuce: Étapes fondamentales pour résoudre un calcul stoechiométrique
Supprimer les données fournies par l'exercice ;
Écrivez l'équation chimique si l'exercice ne l'a pas fournie ;
Équilibrez l'équation;
Les coefficients utilisés dans l'équilibrage doivent être utilisés pour connaître les proportions stoechiométriques entre les participants ;
Construisez des règles de trois qui relient les informations présentes dans l'énoncé, les éléments de l'équation et son équilibre.
3ème Conseil: Relations fondamentales dans le calcul stoechiométrique
Dans chaque règle de trois assemblée dans un exercice de calcul stoechiométrique, nous pouvons établir les relations suivantes
Volume————————-mol
ou alors
Volume————————--Volume
ou alors
Masse—————————moles
ou alors
Messe————————— Messe
ou alors
Masse—————————Nombre d'entités
ou alors
mol—————————Nombre d'entités
ou alors
Volume—————————Nombre d'entités
ou alors
Volume—————————masse
Astuce 4: Comment procéder dans un exercice impliquant des réactions successives
Les réactions successives sont des étapes de réaction qui forment une seule réaction. Lorsqu'elles font partie de l'exercice, il faut, avant d'effectuer le calcul stœchiométrique, former une réaction unique.
Pour cela, il faut annuler la substance qui apparaît dans le réactif de l'un et dans le produit de l'autre. Par example:
S + O2 → SE2
SEUL2 + O2 → SE3
SEUL3 + H2O → H2SEUL4
annulation du système d'exploitation2 et le système d'exploitation3, on a la réaction suivante :
S + 3/2O2 + H2O → H2SEUL4
5ème Conseil: Comment procéder dans un exercice qui implique un réactif dans excès et limitation
Nous savons qu'un exercice comporte des excès et des limites chaque fois que dans l'énoncé nous avons la présence de la masse des deux substances qui composent les réactifs. Pour développer des calculs stoechiométriques, il faut toujours utiliser la masse liée.
Pour connaître la masse du réactif limitant, il suffit de diviser la masse molaire de chaque substance, multiplié par son coefficient stoechiométrique dans l'équation, et divisé par la masse donnée par le exercer.
Par exemple, si nous avons une réaction chimique de 50 grammes de NaCl avec 50 grammes de CaBr2:
2 NaCl + 1 CaBr2 → 2 NaBr + 1 CaCl2
2.58,5 = 1. 200
50 50
2,34 = 4
La plus grande valeur de cette division correspond toujours au réactif en excès, tandis que la plus petite valeur correspond toujours au réactif limitant.
6ème Conseil: Comment procéder dans un exercice de pureté
Les exercices de calcul stœchiométrique qui impliquent la pureté ou l'impureté ont dans l'énoncé le pourcentage se référant à la partie pure ou impure d'un échantillon. Il faut donc tout d'abord calculer quelle est la masse vraiment pure de l'échantillon, car elle seule donne lieu au produit d'une réaction.
Par exemple, si nous avons 70 grammes d'un échantillon et que 20 % de celui-ci est impur, alors 80 % est pur. Nous avons donc mis en place une règle de trois pour déterminer la masse en grammes qui est pure :
70g100%
xg80%
100.x = 70,80
100x = 5600
x = 5600
100
x = 56 grammes de pâte pure.
7ème Conseil: Comment procéder dans un exercice qui implique Rendement
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Le rendement est lié à la quantité réelle, en grammes, d'un produit formé à partir d'une certaine masse de réactif. L'exercice nous dit généralement combien de masse a été formée. Il faut alors calculer la masse du produit avec la masse du réactif fourni et jouer la règle de trois ci-dessous :
Masse du produit calculée 100%
Masse du produit x%
fourni par
exercer
Par exemple, dans la réaction de 40 grammes de carbone avec de l'oxygène, 15 grammes de dioxyde de carbone se sont formés. Que va donner la réaction ?
1 C + 1 O2 → 1 CO2
1,12g de carbone 1,44g de CO2
40 g de carbonx
12.x = 40.44
12x = 1760
x = 1760
12
x = 146,6 g de CO2
Ensuite, nous déterminons le rendement :
146,6 g100%
15 g x %
146,6x = 1500
x = 1500
146,6
x= 10,2%
Suivez maintenant la résolution de deux exemples :
Exemple 1: (Enem) Actuellement, des systèmes de purification des émissions polluantes sont exigés par la loi dans un nombre croissant de pays. Le contrôle des émissions de dioxyde de soufre gazeux provenant de la combustion du charbon, qui contient du soufre, peut être formé par la réaction de ce gaz avec une suspension d'hydroxyde de calcium dans l'eau, formant un produit non polluant de la air. La combustion du soufre et la réaction du dioxyde de soufre avec l'hydroxyde de calcium, ainsi que les masses de certaines des substances impliquées dans ces réactions, peuvent être représentées comme suit :
soufre (32 g) + oxygène (32 g) → dioxyde de soufre (64 g)
dioxyde de soufre (64 g) + hydroxyde de calcium (74 g) → produit non polluant
De cette façon, pour absorber tout le dioxyde de soufre produit par la combustion d'une tonne de charbon (contenant 1 % de soufre), il suffit d'utiliser une masse d'hydroxyde de calcium de à propos de:
a) 23 kg.
b) 43 kg.
c) 64 kilogrammes.
d) 74 kg.
e) 138 kg.
Résolution:
Données fournies par l'exercice :
1 tonne de charbon (C)
Dans le charbon, nous avons 1% de soufre (pureté)
Quelle est la masse d'hydroxyde de calcium?
1O Etape: Construire une équation uniquement à partir des réactions successives fournies :
S + O2 → SE2
SEUL2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2s
En coupant ce qui se répète, on a la réaction suivante :
S + 1/2O2+ Ca(OH)2 → CaCO3 +H2s
REMARQUE: Cette étape peut être négligée, car l'exercice ne comporte que de l'hydroxyde de soufre et de calcium
2O Etape: Calculez la masse de soufre présente dans 1 tonne de charbon, en vous rappelant que 1% est du soufre, puis :
1t de 100% charbon
x soufre1%
100x = 1
x = 1
100
x = 0,01 t ou 10 kg de soufre
3O Etape: A partir de la masse de soufre, on peut calculer la masse d'hydroxyde de calcium. Dans ce calcul stoechiométrique, on ne listera que les masses :
S Ca(OH)2
1,32g 1,74g
10kg
32.x = 74.10
x = 740
32
x = 23,125 kg de gaz butane
Exemple 2 : (Enem) Au Japon, un mouvement national de promotion de la lutte contre le réchauffement climatique porte le slogan: 1 personne, 1 jour, 1 kg de CO2 aime nous! L'idée est que chaque personne réduise la quantité de CO de 1 kg2 délivrés chaque jour, à travers de petits gestes écologiques, comme la réduction de la combustion du gaz de cuisson. Un hamburger écologique? Et pour l'instant! Disponible en: http://lqes.iqm.unicamp.br. Consulté le: 24 février 2012 (adapté).
Considérant une combustion complète d'un gaz de cuisson composé exclusivement de butane (C4H10), la quantité minimale de ce gaz qu'un japonais doit arrêter de brûler pour atteindre l'objectif quotidien, rien qu'avec ce geste, n'est-ce pas ?
Données: CO2 (44 g/mole); Ç4H10 (58 g/mol).
a) 0,25 kg.
b) 0,33 kg.
c) 1,0 kg.
d) 1,3 kg.
e) 3,0 kg.
Résolution:
Les données fournies par l'exercice étaient :
masse molaire de CO2 = 44 g/mol
C masse molaire4H10 = 58g/mol
1kg de CO2 éliminé par une personne
Masse de gaz butane qui ne sera plus brûlée en kg = ?
1O Étape: Assembler et équilibrer l'équation de combustion du butane (C4H10)
1C4H10 + 8O2 → 4 CO2 + 5 heures2O
2O Etape: Assembler la règle de trois du calcul stoechiométrique, qui ne fera intervenir que les masses de butane et de dioxyde de carbone :
1C4H10 → 4 CO2
1,58 grammes 4. 44g
x1Kg
176.x = 58
x = 58
176
x = 0,33 kg de gaz butane
Par moi Diogo Lopes Dias
