O que é Estequiometria e Como Calcular

O que é Estequiometria?

Estequiometria é o cálculo da quantidade das substâncias envolvidas em uma reação química. Esse cálculo é feito com base nas leis das reações e, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes. A palavra estequiometria deriva do grego: stoikheion (elemento) e metron (medida).

Nas reações químicas, as substâncias reagem entre si, originando produtos em proporções específicas. Desse modo, é possível calcular a quantidade de produto que será formada (o rendimento da reação) ou a quantidade de reagente necessária para um determinado rendimento.

Para realizar esses cálculos, é fundamental conhecer as proporções entre os elementos, que são dadas pelas fórmulas moleculares, percentuais e mínimas (ou empíricas).

Leis Fundamentais da Estequiometria

A base dos cálculos estequiométricos são as leis ponderais e a lei volumétrica de Gay-Lussac:

• Lei da Conservação da Massa (Lavoisier): Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.
• Lei das Proporções Constantes (Proust): Toda substância apresenta uma proporção em massa constante em sua composição.
• Lei Volumétrica de Gay-Lussac: Sob pressão e temperatura constantes, os volumes dos gases em uma reação mantêm entre si uma relação de números inteiros e pequenos.

Relações Estequiométricas

A principal relação utilizada nos cálculos é baseada no mol:

1 mol ↔ 6,02 x 10²³ partículas ↔ Massa Molar (g/mol) ↔ 22,4 L (gases nas CNTP*)

*CNTP: Condições Normais de Temperatura e Pressão.

Exemplo de Cálculo Estequiométrico

Enunciado

Qual a quantidade de matéria (em mols) de álcool etílico (C₂H₆O_(l)) que deve reagir para fornecer 12 mols de gás carbônico (CO₂)? Considere uma reação de combustão completa.

Passo 1: Equação Balanceada

C₂H₆O_(l) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(v)

Passo 2: Análise da Proporção

A equação mostra que 1 mol de álcool etílico produz 2 mols de gás carbônico.

Passo 3: Regra de Três

Com base na proporção, podemos montar uma regra de três simples para encontrar o valor desconhecido (x):

1 mol de C₂H₆O --- 2 mols de CO₂
x mols de C₂H₆O --- 12 mols de CO₂

x = (1 * 12) / 2
x = 6 mols

Resposta

São necessários 6 mols de álcool etílico para gerar 12 mols de gás carbônico.

Lembre-se de que é possível relacionar também massa, número de moléculas e volume molar, seguindo sempre as proporções da equação química balanceada.