Caso particular 6: Quando os reagentes são misturas.

       No nosso cotidiano, é comum nos depararmos com mistura. Por exemplo, quando comemos um pão ou bolo no café da manhã, devemos lembrar que esse bolo ou pão é resultado de uma “mistura” de ingredientes como farinha de trigo, ovos, entre outros.

Na química é muito comum também aparecerem “misturas” participando como reagentes das reações químicas.

Somente as substâncias puras têm formulas químicas e somente com elas podemos escrever equações químicas.

Numa mistura (composição variável) estão presentes duas ou mais substâncias puras.

Às vezes deseja-se expressar sua composição (em peso, ou em volume) ou mesmo saber quanto de cada componente deve ser misturado para formar outra mistura de composiçãopreviamente fixada.

Nesses problemas, a dificuldade fundamental é no seguinte: as misturas não são obrigadas a obedecer a uma proporção constante; no entanto, toda equação química deve obedecer a uma proporção constante, de acordo com a lei de Proust.

**Relembrandoa lei das proporções definidas (ou Lei de Proust), que diz:

“Que um composto químico é sempre formado pelos mesmos elementos químicos combinados sempre na mesma proporção em massa.”

Agora vamos aos exemplos, que neles explicaremos os dois casos que temos quando os reagentes são misturas.

1° caso – Quando a composição da mistura reagente é dada

Ex: Uma mistura formada por 5 moles de flúor e 10 moles de cloro reage completamente com o hidrogênio. Qual é a massa total dos produtos formados?

la que em 5 moles de F₂ e 10 moles de Cl₂.

Sendo assim, nossa saída é trabalharmos com cada uma das equações separadamente.

Para o flúor:

H₂ + F­₂ à 2HFAs reações mencionadas no problema são:

H₂ + F­₂ à 2HF

H₂ + Cl₂ à 2HCl

Resolução:

Note que não podemos somar as duas equações vistas acima, pois a soma apresentaria 1 mol de F₂ para 1 mol de Cl₂, enquanto na questão fa

1 mol ------ 2·20g   

5 moles --- X

X = 200g de HF 

 

Para o cloro:

H₂ + Cl₂ à 2HCl

1 mol ------ 2·36,5g

10 moles -----Y

Y = 730g de HCl

                                                         

      Agora que achamos a massa dos reagentes, podemos achar a massa total, que será:

M_total = X + Y à M_total = 200g + 730g à M_{total =} 930g

2° caso - Quando a composição da mistura reagente não é conhecida

Ex: Uma massa de 24 g de uma mistura de H₂ e CO queima completamente, produzindo 112g de produtos finais. Pede-se calcular as massas de H2 e de CO existente na mistura inicial.

Resolução:

No enunciado do problemas diz que ocorre uma queima, sendo assim o oxigênio entrara na nossa equação.

As reações mencionadas no problema são:

2H₂ + O₂ à 2H₂O

2CO + O₂ à 2CO₂

Neste também não podemos somar as equações, pois não conhecemos a proporção em que H₂ e CO estão misturados. Sendo assim, o jeito é trabalhar com cada uma das equações separadamente.

Mas antes vamos adotar o seguinte raciocínio:

· Se chamarmos de x a massa de H₂, a massa de CO será igual a (24-x);

· Do mesmo modo, se chamarmos de y a massa de H₂O, a massa de CO₂ será igual a (112-y).

Para o H₂O:

2H₂+ O₂ à 2H₂O

2·2g -------------- 2·18g

x ------------ y

y = 9x

Para o CO:

2CO + O₂ à 2CO₂

2·28g ------------- 2·44

(24-x) ----------- (112-y)

44x – 28y = -2080

Temos um sistema algébrico, resolvendo o mesmo:

44x – 28y = -2080

44x – 28(9x) = -2080

X = 10g de H₂

Note que não podemos substituir x no sistema, pois consideramos que a massa de CO = (24-x). Sendo assim:

Y = 24-x

Y = 24 – 10

Y = 14g de CO

                                               Bons estudos! =D

Por: Thaís Almeida.