O calcul stoichiometric este o temă foarte recurentă în toate edițiile Enem și este prezentă direct sau indirect în alte câteva conținuturi ale chimiei, cum ar fi:
Soluții
termochimie
Cinetica chimică
Echilibrul chimic
Electrochimie
Radioactivitate
Studiul gazelor
Funcții organice
În acest text veți avea acces la sfaturi foarte importante de rezolvat calcule stoichiometrice simple în Enem:
Primul sfat: cunoștințe fundamentale pentru a dezvolta calculul stoichiometric
Legea lui Lavoisier: suma maselor reactanților este egală cu suma maselor produselor.
A + B → C + D
mA + mB = mC + mD
Legea lui Proust: Proporția de masă a fiecăruia dintre participanții la reacție este întotdeauna aceeași.
A + B → C + D
rău + MB = mC + mD
mA 'mB' mC 'mD'
Mol (cantitatea de materie): conform lui Avogadro, într-un singur mol, avem întotdeauna 6.02.1023 entități (molecule, atomi, ioni etc.).
1mol6.02. 1023
Calculul masei molare: masa molară, calculată prin formula substanței (XaYb), este suma rezultatelor înmulțirii cantității fiecărui element chimic cu masa sa atomică.
Masa molară = a. Masa lui X (în tabelul periodic) + b. Masa lui Y (în tabelul periodic)
Masă molară: echivalent cu masa în grame corespunzătoare 6.02.1023 entități de substanță.
1mol6.02. 1023masa în grame (molar)
Volumul molar: echivalent cu 22,4 litri, care se referă la spațiul ocupat de 6.02.1023 entități de substanță:
1mol6.02. 1023masa în grame (molar) 22,4L
Echilibrarea ecuațiilor chimice: coeficienți care fac ca numărul atomilor tuturor elementelor chimice să fie egal în reactanți și produse.
Al doilea sfat: Pași fundamentali pentru rezolvarea unui calcul stoichiometric
Eliminați datele furnizate de exercițiu;
Scrieți ecuația chimică dacă exercițiul nu a furnizat-o;
Echilibrați ecuația;
Coeficienții utilizați în echilibrare trebuie utilizați pentru a cunoaște proporțiile stoichiometrice dintre participanți;
Construiți reguli din trei care să raporteze informațiile prezente în enunț, elementele ecuației și echilibrul acesteia.
Al treilea sfat: Relații fundamentale în calculul stoichiometric
În fiecare regulă de trei care este asamblată într-un exercițiu de calcul stoichiometric, putem face următoarele relații
Volum ————————- mol
sau
Volum ————————-- Volum
sau
Masă ————————— moli
sau
Liturghie ————————— Liturghie
sau
Masa ————————— Numărul de entități
sau
mol ————————— Numărul de entități
sau
Volum ————————— Nr. Entități
sau
Volum ————————— masa
Sfat 4: Cum să procedați într-un exercițiu care implică reacții succesive
Reacțiile succesive sunt etape de reacție care formează o singură reacție. Când fac parte din exercițiu, trebuie, înainte de a efectua calculul stoichiometric, să formăm o singură reacție.
Pentru aceasta, trebuie să anulăm substanța care apare în reactivul unuia și în produsul celuilalt. De exemplu:
S + O2 → OS2
NUMAI2 + O2 → OS3
NUMAI3 + H2O → H2NUMAI4
anularea sistemului de operare2 și sistemul de operare3, avem următoarea reacție:
S + 3 / 2O2 + H2O → H2NUMAI4
Al cincilea sfat: Cum să procedați într-un exercițiu care implică un reactiv în exces și limitativ
Știm că un exercițiu implică exces și limitare ori de câte ori în enunț avem prezența masei celor două substanțe care alcătuiesc reactanții. Pentru a dezvolta calcule stoichiometrice, trebuie să folosim întotdeauna masa legată.
Pentru a afla masa reactantului limitativ, împărțiți doar masa molară a fiecărei substanțe, înmulțit cu coeficientul său stoichiometric în ecuație și împărțit la masa dată de exercițiu.
De exemplu, dacă avem o reacție chimică de 50 grame NaCl cu 50 grame CaBr2:
2 NaCl + 1 CaBr2 → 2 NaBr + 1 CaCl2
2.58,5 = 1. 200
50 50
2,34 = 4
Cea mai mare valoare a acestei diviziuni corespunde întotdeauna excesului de reactiv, în timp ce cea mai mică valoare corespunde întotdeauna reactivului limitativ.
Al șaselea sfat: Cum să procedați într-un exercițiu care implică puritate
Exercițiile de calcul stoichiometric care implică puritate sau impuritate au în enunț procentul care se referă la partea pură sau impură a unui eșantion. Deci, în primul rând, trebuie să calculăm care este masa cu adevărat pură a probei, deoarece ea singură dă naștere produsului unei reacții.
De exemplu, dacă avem 70 de grame dintr-o probă și 20% din aceasta este impură, atunci 80% din ea este pură. Deci, am stabilit o regulă de trei pentru a determina masa în grame care este pură:
70g100%
xg80%
100.x = 70.80
100x = 5600
x = 5600
100
x = 56 grame de aluat pur.
Al șaptelea sfat: Cum să procedați într-un exercițiu care implică Randament
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Randamentul este legat de cantitatea reală, în grame, a unui produs care a fost format dintr-o anumită masă de reactant. Exercițiul ne spune de obicei câtă masă s-a format. Apoi trebuie să calculăm masa produsului cu masa reactivului furnizat și să jucăm regula de trei de mai jos:
Masa produsului calculată 100%
Masa produsului x%
furnizat de
exercițiu
De exemplu, în reacția a 40 de grame de carbon cu oxigen, s-au format 15 grame de dioxid de carbon. Ce va produce reacția?
1 C + 1 O2 → 1 CO2
1,12g de carbon 1,44g de CO2
40 g carbonx
12.x = 40.44
12x = 1760
x = 1760
12
x = 146,6 g CO2
Apoi determinăm randamentul:
146,6 g 100%
15gx%
146,6x = 1500
x = 1500
146,6
x = 10,2%
Urmați rezoluția acum a două exemple:
Exemplul 1: (Enem) În prezent, sistemele de purificare a emisiilor poluante sunt impuse prin lege într-un număr din ce în ce mai mare de țări. Controlul emisiilor gazoase de dioxid de sulf de la arderea cărbunelui, care conține sulf, poate fi produs de reacția acestui gaz cu o suspensie de hidroxid de calciu în apă, formând un produs nepoluant al aer. Arderea sulfului și reacția dioxidului de sulf cu hidroxidul de calciu, precum și masele unora dintre substanțele implicate în aceste reacții, pot fi reprezentate după cum urmează:
sulf (32 g) + oxigen (32 g) → dioxid de sulf (64 g)
dioxid de sulf (64 g) + hidroxid de calciu (74 g) → produs nepoluant
În acest fel, să absoarbă tot dioxidul de sulf produs prin arderea unei tone de cărbune (conținând 1% sulf), este suficient să se utilizeze o masă de hidroxid de calciu de despre:
a) 23 kg.
b) 43 kg.
c) 64 kg.
d) 74 kg.
e) 138 kg.
Rezoluţie:
Date furnizate de exercițiu:
1 tonă de cărbune (C)
În cărbune, avem 1% sulf (puritate)
Care este masa hidroxidului de calciu?
1O Pas: Construiți o ecuație numai din reacțiile succesive furnizate:
S + O2 → OS2
NUMAI2 + Ca (OH)2 → CaCO3 + H2s
Tăind ceea ce se repetă, avem următoarea reacție:
S + 1 / 2O2+ Ca (OH)2 → CaCO3 +H2s
NOTĂ: Acest pas poate fi neglijat, deoarece exercițiul implică doar sulf și hidroxid de calciu
2O Pas: Calculați masa de sulf prezentă în 1 tonă de cărbune, amintindu-vă că 1% este sulf, apoi:
1 t de cărbune 100%
x sulf 1%
100x = 1
x = 1
100
x = 0,01 t sau 10 kg de sulf
3O Pas: Din masa sulfului, putem calcula masa hidroxidului de calciu. În acest calcul stoichiometric, vom enumera numai mase:
S Ca (OH)2
1,32g 1,74g
10 kg
32.x = 74.10
x = 740
32
x = 23,125 kg gaz butan
Exemplul 2: (Enem) În Japonia, o mișcare națională de promovare a luptei împotriva încălzirii globale poartă sloganul: 1 persoană, 1 zi, 1 kg de CO2 ne iubesc! Ideea este ca fiecare persoană să reducă cantitatea de CO cu 1 kg2 emise în fiecare zi, prin mici gesturi ecologice, cum ar fi reducerea arderii gazelor de gătit. Un hamburger ecologic? Și deocamdată! Disponibil in: http://lqes.iqm.unicamp.br. Accesat la: 24 februarie 2012 (adaptat).
Având în vedere un proces de ardere complet al unui gaz de gătit compus exclusiv din butan (C4H10), cantitatea minimă de acest gaz pe care un japonez trebuie să o oprească pentru a atinge obiectivul zilnic, doar cu acest gest, nu-i așa?
Date: CO2 (44 g / mol); Ç4H10 (58 g / mol).
a) 0,25 kg.
b) 0,33 kg.
c) 1,0 kg.
d) 1,3 kg.
e) 3,0 kg.
Rezoluţie:
Datele furnizate de exercițiu au fost:
CO masă molară2 = 44 g / mol
C masa molara4H10 = 58 g / mol
1 kg de CO2 eliminat de o persoană
Masa gazului butanic care nu va mai fi ars în kg =?
1O Pas: Asamblați și echilibrați ecuația de ardere a butanului (C4H10)
1C4H10 + 8 O2 → 4 CO2 + 5 ore2O
2O Pas: Asamblați regula celor trei din calculul stoichiometric, care va implica doar masele de butan și dioxid de carbon:
1C4H10 → 4 CO2
1,58 g 4. 44g
x1Kg
176.x = 58
x = 58
176
x = 0,33 kg butan gazos
De mine. Diogo Lopes Dias
