Acessar o site
Química

Cálculo Estequiométrico: Rendimento das Reações

Na realidade, nenhuma reação tem rendimento de 100%. O rendimento de uma reação é uma proporção entre a quantidade real de produto formada, e a quantidade máxima possível. Aprenda como fazer cálculos estequiométricos envolvendo o rendimento das reações nesse post!

Autor Representação de uma pessoa Ana Maria Data Representação de um calendário 18/11/2019 Tempo Representação de um relógio 6min  de leitura

O Cálculo Estequiométrico, ou Estequiometria, estuda as relações de massa, mol e partículas volume entre reagentes e produtos nas reações químicas.

Dessa forma, como as reações químicas acontecem em proporções definidas, é fácil trabalhar com o cálculo estequiométrico normal, que não considera o rendimento da reação.

O rendimento de uma reação é uma proporção entre a quantidade real de produto formada e a quantidade máxima possível. Por isso, na realidade, nenhuma reação tem rendimento de 100%.

Estequiometria Passo a Passo

Dessa forma, para entendermos melhor os casos de estequiometria envolvendo rendimento, vamos relembrar os principais passos para desenvolver o cálculo estequiométrico.

1.Primeiro, escreva a equação química balanceada.

2.Depois, identifique as proporções entre reagentes e produtos.

3.Em seguida, converta as unidades para mol, massa ou volume, conforme pede a questão.

4.Monte uma regra de três com as informações necessárias, onde a incógnita é o que a questão está pedindo.

5.Enfim, quando o rendimento da reação não é total, multiplique a massa de produto formado pelo rendimento percentual.

Cálculo Estequiométrico com Rendimento Parcial

O rendimento das reações, na prática, nunca é total. Por isso, é comum que as provas tragam cálculos estequiométricos em que a situação é exatamente essa.

O Rendimento de uma Reação mostra o quanto de produto foi formado, em relação à quantidade máxima que poderia ser formada – se o rendimento fosse 100%.

Podemos usar a seguinte fórmula:

Cálculo do rendimento estequiométrico.

Ou simplesmente uma regra de três:

Quantidade Esperada ———— 100% de Rendimento
Quantidade obtida ———— x % de Rendimento

Veja os exemplos abaixo.

Caso 1: Rendimento ao final da Reação

Determine o número de mols de CuO formado a partir de 5 mols de cobre metálico, sabendo que o rendimento foi de 80%.

2 Cu + O2 → 2 CuO

Como a proporção de Cu:CuO é 1:1 (2 mols de Cu formam 2 mols de CuO), poderíamos dizer que 5 mols de Cu formariam exatamente 5 mols de CuO, se o rendimento fosse 100%. Porém, ele é só de 80%.

5 mols de CuO ————- 100%
x mols de CuO ————- 80%
x = 4 mols de CuO

Assim, descobrimos que nessa reação são formados, 4 mols de CuO.

Por isso, se quisermos saber a quantidade de CuO em massa, multiplicamos 4 mols pela massa molar de CuO (159 g/mol).

4 mol . 159 g/mol = 636 g de CuO.

Caso 2: Determinando o Rendimento

A partir de 12g de de Cobre, foram obtidos 9,6 g de CuO. Determine o rendimento da reação.

2 Cu + O2 → 2 CuO

Para determinar o rendimento de uma reação, precisamos primeiro saber qual é a quantidade de produto esperada nas condições estequiométricas ideais.

Cálculo do rendimento estequiométrico.

Dada a equação balanceada, vemos que 2 mols de Cu formam 2 mols de CuO. Porém, o exercício fornece os dados em massa. Por isso, vamos converter de mol para massa.

Massa de 2 mols de Cu = 127 g.

Massa de 2 mols de CuO= 159 g.

Assim, 127g de Cu formariam 159g de CuO, nas quantidades estequiométricas reais. Enfim, já temos que:

127 g de Cu ———– 159 g de CuO

Mas o exercício diz que temos 12 g de Cu. Precisamos, então, descobrir a massa de CuO que seria formada a partir de 12g, para o rendimento de 100%.

127 g de Cu ———– 159 g de CuO
12 g de Cu ———— x g de CuO
x = 15,0 g de CuO

Então, 15g é a quantidade de produto esperada. Porém, a quantidade de produto obtida foi de 9,6g segundo os dados da questão. Por isso:

Cálculo do rendimento estequiométrico.

Assim, o rendimento da reação foi de 64%.

Caso 3: Determinando a quantidade de reagente a partir do rendimento

Sabendo que o rendimento da reação foi de 80%, foram obtidos 19 g de CuO. Determine a massa de Cu utilizada nessa reação.

2 Cu + O2 → 2 CuO

Dessa forma, nesses casos, podemos utilizar a fórmula do rendimento:

Cálculo do rendimento estequiométrico.

Temos os dados de Rendimento e da Quantidade Obtida, então podemos estimar a quantidade esperada de produto, e, a partir dela, relacionar com as proporções estequiométricas ente Cu e CuO, para obter a massa de Cu gasta na reação.

127 g de Cu ———– 159 g de CuO
x g de Cu ———– 23,7 g de CuO
x = 18,9 g de Cu

Assim, sabemos foram necessários 18,9 g de Cu, para obtermos 19g de CuO, considerando o rendimento de 80%.

Mas qual a quantidade de Cobre que realmente foi consumida? Basta fazermos uma regra de três do Cálculo Estequiométrico Normal para obtermos essa informação.

127 g de Cu ———– 159 g de CuO
x g de Cu ———– 19 g de CuO
x = 15,2 g de Cu

Assim, isso significa que das 18,9 g de Cu utilizadas, somente 15,2 g reagiram para formar CuO.

Gostou do post? Agora é só praticar para ter a teoria bem fixada na sua mente. Por isso, baixe o nosso eBook gratuito!

eBook: Exercícios de Cálculo Estequiométrico

Preencha os espaços abaixo com os seus dados e baixe nosso material gratuito!

Seu eBook foi enviado para o seu e-mail.
Não deixe de checar sua caixa de SPAM e seguir o @biologiatotaloficial nas redes sociais. Bons estudos 🙂

PALAVRAS-CHAVES: cálculo estequiométrico estequiometria rendimento das reações rendimento parcial