A Química estuda as diversas interações da matéria e, por isso, é muito cobrada nos vestibulares. Um dos assuntos fundamentais dessa disciplina é o Cálculo Estequiométrico. Confira, neste artigo do Estratégia Vestibulares, as definições e ferramentas necessárias para efetuar a estequiometria de uma reação!

O que é Cálculo Estequiométrico?

A palavra estequiometria deriva do grego: estequio = substância, e metria = medida. Então, o cálculo estequiométrico traduz a proporcionalidade entre as substâncias em uma reação química.

Primeiramente, é preciso relembrar o princípio de conservação das massas, descoberto pelo estudioso Lavoisier por volta de 1700. Segundo ele, as definições químicas permitem dizer que a soma das massas dos reagentes de uma equação deve ser igual à soma das massas dos produtos da mesma equação. 

Assim, em uma reação, o número de átomos para cada elemento precisa ser igual antes e depois da seta. Ao balancear a equação, essas proporções são respeitadas. Logo, torna-se possível relacionar grandezas diferentes e alcançar diversos dados por meio do cálculo estequiométrico. 

Importância do Cálculo Estequiométrico

Em uma dada reação balanceada, os coeficientes estequiométricos servem para a determinação das quantidades proporcionais de cada substância em um processo químico.

Observe a imagem abaixo:

Cálculo Estequiométrico: o que é e como calcular!

A reação apresentada permite dizer que:

  • Para cada molécula de N₂, serão formadas 2 moléculas de NHз; e
  • Para cada 3 moléculas de H₂, serão formadas 2 moléculas de NHз.

Note que a proporção molecular na reação é fixa. Com isso, é possível estabelecer regras de três que indiquem incógnitas. 

Exemplo de Cálculo Estequiométrico

No exercício de fixação a seguir, observe a relação existente entre os coeficientes estequiométricos e as grandezas envolvidas no enunciado.

Equação:  2H₂(g) + O₂(g) ➝ 2 H₂O(g)
Se cada mol de um gás ocupa 22 L, nas Condições Naturais de Temperatura e Pressão (CNTP), quantos litros de água gasosa se formarão na reação de oxigênio com 880 L de H₂
RESOLUÇÃO
a) Calcula-se quantos litros de água estão contidos em 2 mols de H₂O(g)
1 mol de H₂O(g)     一   22 L    
2 mol de H₂O(g)    一     x              => x=44L   
Isso indica que para cada 2 mols de Hidrogênio, são formados 44 L de água gasosa

b) Determina-se quantos mols de Hidrogênio estão contidos em 880 L de H₂
1 mol de H₂(g)     一   22 L
            y              一   880 L    => y=  40 mols de H

c) Por fim, determina-se quantos litros de água são formados na utilização de 40 mols de H₂
2 mol de H₂(g)     一   44 L de H₂O(g)    
 40 mol de H₂(g)   一     z L de  H₂O(g)        => z =  880 L de H₂O 

Note que para calcular os valores estequiométricos basta seguir as proporções apresentadas pelas reações e relacioná-las às outras grandezas pedidas pelo exercício.

Exercício de Vestibular

(Fuvest) Uma das maneiras de impedir que o SO₂(g), um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado para a atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como equacionado a seguir: 

 MgO(s) + SO₂(g) + 1/2O₂(g) → MgSO4(s) 

Quantas toneladas de óxido de magnésio são consumidas no tratamento de 9,6・10³ toneladas de SO₂?

Dados: massas molares em g/mol MgO = 40 e SO₂ = 64

a) 1,5 x 10² 

b) 3,0 x 10²

c) 1,0 x 10³ 

d) 6,0 x 10³ 

e) 2,5 x 10¹  

RESOLUÇÃO
Calcula-se quantos mols de SOestão contidos nas toneladas fornecidas pelo enunciado
1 mol de SO₂(g)     一   64g   
        x                 一     9,6・10³・10³ ・10³ g *            => x=  15.107  mols   
*Lembre-se de que é preciso igualar as unidades das grandezas, transformando “toneladas” em “gramas”

Relacionar as proporções entre MgO(s) e SO(g)considerando que MgO possui 40g/mol   
40 g de MgO(s)  一  1 mol de SO₂(g)  
         y                    一    15.107                       => y =  6.109g

Por fim, fazer a transformação de unidades, em que   
106 g        一  1 tonelada 
  6.109 g    一   z toneladas                    => z=6.10³ toneladas de MgO        
ALTERNATIVA D             

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Cálculo Estequiométrico - Estratégia Vestibulares
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