oh calcolo stechiometrico è un tema molto ricorrente in tutte le edizioni di Enem ed è presente direttamente o indirettamente in diversi altri contenuti di Chimica, quali:
Soluzioni
Termochimica
Cinetica chimica
Equilibrio chimico
Elettrochimica
Radioattività
Studio dei gas
Funzioni organiche
In questo testo avrai accesso a suggerimenti molto importanti da risolvere semplici calcoli stechiometrici in Enem:
1° Consiglio: Conoscenze fondamentali per sviluppare il calcolo stechiometrico
Legge di Lavoisier: la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.
LA + SI → DO + RE
mA + mB = mC + mD
La legge di Proust: La proporzione di massa di ciascuno dei partecipanti alla reazione è sempre la stessa.
LA + SI → DO + RE
cattivo + MB = mC + mD
mA' mB' mC' mD'
Mol (quantità di materia): secondo Avogadro, in una mole, abbiamo sempre 6.02.1023 entità (molecole, atomi, ioni ecc.).
1mol6.02. 1023
Calcolo della massa molare: la massa molare, calcolata dalla formula della sostanza (XaYb), è la somma dei risultati della moltiplicazione della quantità di ciascun elemento chimico per la sua massa atomica.
Massa molare = a.massa di X (nella tavola periodica) + b.massa di Y (nella tavola periodica)
Massa molare: equivalente alla massa in grammi corrispondente a 6.02.1023 entità sostanza.
1mol6.02. 1023massa in grammi (molare)
Volume molare: equivalenti a 22,4 litri, che si riferiscono allo spazio occupato da 6.02.1023 entità sostanza:
1mol6.02. 1023massa in grammi (molare) 22,4L
Bilanciamento delle equazioni chimiche: coefficienti che rendono uguale il numero di atomi di tutti gli elementi chimici nei reagenti e nei prodotti.
2° Consiglio: Passi fondamentali per risolvere un calcolo stechiometrico
Rimuovere i dati forniti dall'esercizio;
Scrivi l'equazione chimica se l'esercizio non l'ha fornita;
Bilancia l'equazione;
I coefficienti utilizzati nel bilanciamento devono essere utilizzati per conoscere le proporzioni stechiometriche tra i partecipanti;
Imposta regole di tre che mettono in relazione le informazioni presenti nella dichiarazione, gli elementi dell'equazione e il suo equilibrio.
3° Consiglio: Relazioni fondamentali nel calcolo stechiometrico
In ogni regola del tre che viene assemblata in un esercizio di calcolo stechiometrico, possiamo fare le seguenti relazioni
Volume————————-mol
o
Volume————————--Volume
o
Messa—————————mols
o
Messa————————— Messa
o
Messa—————————N° di entità
o
mol—————————N° di entità
o
Volume—————————N° di entità
o
Volume—————————massa
Suggerimento 4: come procedere in un esercizio che implica reazioni successive
Le reazioni successive sono fasi di reazione che formano una singola reazione. Quando fanno parte dell'esercizio, dobbiamo, prima di eseguire il calcolo stechiometrico, formare un'unica reazione.
Per questo, dobbiamo cancellare la sostanza che appare nel reagente dell'uno e nel prodotto dell'altro. Per esempio:
S + O2 → Sistema operativo2
SOLO2 + O2 → Sistema operativo3
SOLO3 + H2O → H2SOLO4
annullamento del sistema operativo2 e il sistema operativo3, abbiamo la seguente reazione:
S + 3/2O2 + H2oh → H2SOLO4
5° Consiglio: come procedere in un esercizio che coinvolge un reagente in eccesso e limitazione
Sappiamo che un esercizio comporta eccesso e limitazione ogni volta che nell'enunciato abbiamo la presenza della massa delle due sostanze che compongono i reagenti. Per sviluppare calcoli stechiometrici, dobbiamo sempre utilizzare la massa vincolata.
Per conoscere la massa del reagente limitante basta dividere la massa molare di ciascuna sostanza, moltiplicato per il suo coefficiente stechiometrico nell'equazione e diviso per la massa data da esercizio.
Ad esempio, se abbiamo una reazione chimica di 50 grammi di NaCl con 50 grammi di CaBr2:
2 NaCl + 1 CaBr2 → 2 NaBr + 1 CaCl2
2.58,5 = 1. 200
50 50
2,34 = 4
Il valore più grande di questa divisione corrisponde sempre al reagente in eccesso, mentre il valore più piccolo corrisponde sempre al reagente limitante.
6° Consiglio: come procedere in un esercizio che coinvolge la purezza?
Gli esercizi di calcolo stechiometrico che coinvolgono la purezza o l'impurezza hanno nell'enunciato la percentuale riferita alla parte pura o impura di un campione. Quindi, prima di tutto, dobbiamo calcolare qual è la massa veramente pura del campione, poiché da sola dà origine al prodotto di una reazione.
Ad esempio, se abbiamo 70 grammi di un campione e il 20% è impuro, allora l'80% è puro. Quindi, impostiamo una regola del tre per determinare la massa in grammi che è pura:
70g100%
xg80%
100,x = 70,80
100x = 5600
x = 5600
100
x = 56 grammi di pasta pura.
7° Consiglio: come procedere in un esercizio che coinvolge dare la precedenza
Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)
La resa è correlata alla quantità effettiva, in grammi, di un prodotto che è stato formato da una certa massa di reagente. L'esercizio di solito ci dice quanta massa si è formata. Dobbiamo quindi calcolare la massa del prodotto con la massa del reagente fornito e svolgere la regola dei tre di seguito:
Massa del prodotto calcolata 100%
Massa del prodotto x%
fornito da
esercizio
Ad esempio, nella reazione di 40 grammi di carbonio con ossigeno, si sono formati 15 grammi di anidride carbonica. Cosa produrrà la reazione?
1 C + 1 O2 → 1 CO2
1,12 g di carbonio 1,44 g di CO2
40 g di carbonex
12.x = 40.44
12x = 1760
x = 1760
12
x = 146,6 g di CO2
Quindi determiniamo il rendimento:
146,6 g100%
15gx%
146,6x = 1500
x = 1500
146,6
x= 10,2%
Segui ora la risoluzione di due esempi:
Esempio 1: (Enem) Attualmente, i sistemi di purificazione delle emissioni inquinanti sono richiesti per legge in un numero crescente di paesi. Il controllo delle emissioni gassose di anidride solforosa dalla combustione del carbone, che contiene zolfo, può essere ottenuta dalla reazione di questo gas con una sospensione di idrossido di calcio in acqua, formando un prodotto non inquinante del aria. La combustione dello zolfo e la reazione dell'anidride solforosa con l'idrossido di calcio, nonché le masse di alcune delle sostanze coinvolte in queste reazioni, possono essere rappresentate come segue:
zolfo (32 g) + ossigeno (32 g) → anidride solforosa (64 g)
anidride solforosa (64 g) + idrossido di calcio (74 g) → prodotto non inquinante
In questo modo, per assorbire tutta l'anidride solforosa prodotta dalla combustione di una tonnellata di carbone (contenente 1% di zolfo), è sufficiente utilizzare una massa di idrossido di calcio di di:
a) 23kg.
b) 43kg.
c) 64 chilogrammi.
d) 74kg.
e) 138kg.
Risoluzione:
Dati forniti dall'esercizio:
1 tonnellata di carbone (C)
Nel carbone abbiamo l'1% di zolfo (purezza)
Qual è la massa dell'idrossido di calcio?
1oh Passaggio: costruire un'equazione solo dalle reazioni successive fornite:
S + O2 → Sistema operativo2
SOLO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2S
Tagliando ciò che si ripete, abbiamo la seguente reazione:
S + 1/2O2+ Ca(OH)2 → CaCO3 +H2S
NOTA: questo passaggio può essere trascurato, poiché l'esercizio coinvolge solo zolfo e idrossido di calcio
2oh Step: Calcola la massa di zolfo presente in 1 tonnellata di carbone, ricordando che l'1% è zolfo, quindi:
1t di carbone al 100%
x zolfo1%
100x = 1
x = 1
100
x = 0,01 t o 10 kg di zolfo
3oh Passo: Dalla massa di zolfo, possiamo calcolare la massa di idrossido di calcio. In questo calcolo stechiometrico, elencheremo solo le masse:
S Ca(OH)2
1,32 g 1,74 g
10 kg
32.x = 74.10
x = 740
32
x = 23,125 kg di gas butano
Esempio 2: (Enem) In Giappone, un movimento nazionale per promuovere la lotta contro il riscaldamento globale porta lo slogan: 1 persona, 1 giorno, 1 kg di CO2 amaci! L'idea è che ogni persona riduca la quantità di CO di 1 kg2 rilasciati ogni giorno, attraverso piccoli gesti ecologici, come ridurre la combustione dei gas di cottura. Un hamburger ecologico? E per ora! Disponibile in: http://lqes.iqm.unicamp.br. Accesso effettuato il: 24 febbraio 2012 (adattato).
Considerando un processo di combustione completo di un gas di cottura composto esclusivamente da butano (C4H10), la quantità minima di questo gas che un giapponese deve smettere di bruciare per raggiungere l'obiettivo quotidiano, proprio con questo gesto, no?
Dati: CO2 (44 g/mole); Ç4H10 (58 g/mol).
a) 0,25 kg.
b) 0,33kg.
c) 1,0 kg.
d) 1,3 kg.
e) 3,0 kg.
Risoluzione:
I dati forniti dall'esercizio sono stati:
Massa molare di CO2 = 44 g/mol
C massa molare4H10 = 58 g/mol
1 kg di CO2 eliminato da una persona
Massa di gas butano che non verrà più bruciata in kg = ?
1oh Passaggio: assemblare e bilanciare l'equazione di combustione del butano (C4H10)
1C4H10 + 8 O2 → 4 CO2 + 5 ore2oh
2oh Step: Assemblare la regola del tre del calcolo stechiometrico, che coinvolgerà solo le masse di butano e anidride carbonica:
1C4H10 → 4 CO2
1,58 g 4. 44 g
x1Kg
176.x = 58
x = 58
176
x = 0,33 kg di gas butano
Di Me. Diogo Lopes Dias
