Quantidades que reagem — Química, 14–17 anos
Usar uma equação equilibrada como uma receita para converter a quantidade de um produto químico na quantidade de outro.
Uma equação como receita
Uma equação química equilibrada dá a proporção entre partículas numa reacção e, por isso, também dá a proporção entre mols. Pode usar essa proporção como uma receita: primeiro converte uma massa conhecida em mols, usa a equação para encontrar a nova quantidade em mols e depois converte-a novamente em gramas. Os coeficientes representam quantidades; não são decoração.
Porquê calcular quantidades?
Uma reacção pode ser escrita com símbolos, mas uma experiência real precisa de quantidades pesadas. Sem um cálculo, uma mistura pode conter reagente a mais, desperdiçar material ou produzir menos produto do que o esperado. Os químicos desenvolveram estas conversões para ligar o que a equação diz ao nível das partículas com aquilo que uma balança mede no laboratório.
Exemplo resolvido: formar água
Para 2H₂ + O₂ → 2H₂O, calcule a água formada a partir de 4,0 g de hidrogénio, supondo que há oxigénio suficiente. Passo 1: 4,0 g de H₂ ÷ 2,0 g/mol = 2,0 mol de H₂. Passo 2: a proporção H₂:H₂O é 2:2, logo formam-se 2,0 mol de H₂O. Passo 3: 2,0 × 18,0 = 36 g de H₂O.
O coeficiente não é uma massa
É tentador ler 2H₂ + O₂ → 2H₂O como “2 gramas mais 1 grama dão 2 gramas”. A equação não compara massas; compara números de partículas, ou mols. Como o hidrogénio e o oxigénio têm massas molares diferentes, converta primeiro para mols e só depois volte a gramas. O erro é compreensível porque os coeficientes parecem números comuns.
Planear uma produção real
As fábricas usam as quantidades que reagem para decidir quanto calcário, combustível, ar ou outra matéria-prima devem introduzir num processo. O cálculo ajuda a controlar custos e prevê a quantidade máxima de produto possível. Depois, os engenheiros ajustam os valores para ter em conta impurezas e reacções incompletas, porque uma equação simples descreve uma reacção ideal, não todos os pormenores de uma fábrica.
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