Grade 10
  1. Matéria e suas propriedades  1.1. Estados da matéria  1.2. Propriedades físicas e químicas da matéria  1.3. Classificação de substâncias (elementos, compostos, misturas)  1.4. Mudanças na Matéria (Mudanças Físicas e Químicas)  1.5. Lei da conservação de massa e lei das proporções definidas
  2. Estrutura Atômica  2.1. Desenvolvimento histórico do modelo atômico  2.2. Partículas subatômicas (prótons, nêutrons, elétrons)  2.3. Número atômico, número de massa e isótopos  2.4. Configuração Eletrônica e Níveis de Energia  2.5. Valência, formação de íons e estado de oxidação
  3. Tabela periódica  3.1. História e Desenvolvimento da Tabela Periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tendências Periódicas  3.3. Grupos e Períodos na Tabela Periódica  3.4. Tendências na Tabela Periódica  3.5. Metais, não-metais, metalóides e suas propriedades  3.6. Gases nobres e sua inércia química
  4. Ligação química  4.1. Formation of Chemical Bonds (Octet Rule)  4.2. Ligação Iônica e Propriedades dos Compostos Iônicos  4.3. Ligações covalentes e propriedades dos compostos covalentes  4.4. Ligação metálica e suas propriedades  4.5. Geometria molecular e teoria VSEPR  4.6. Polaridade e momento dipolar das moléculas  4.7. Forças intermoleculares
  5. Reações Químicas e Equações  5.1. Tipos de Reações Químicas  5.2. Escrevendo e balanceando equações químicas  5.3. Lei da conservação da massa nas reações químicas  5.4. Fatores que Afetam Reações Químicas  5.5. Catalisadores e seu papel nas reações químicas  5.6. Reações Exotérmicas e Endotérmicas
  6. Estequiometria e Cálculos Químicos  6.1. Conceito de mole e número de Avogadro  6.2. Massa Molar e Conversões Grama-Mol  6.3. Fórmula empírica e molecular  6.4. Cálculos estequiométricos e rendimento químico  6.5. Reagentes Limitantes e em Excesso
  7. Ácidos, Bases e Sais  7.1. Propriedades e Definições de Ácidos e Bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)  7.2. Escala de pH, pOH e Indicadores  7.3. Reações de neutralização e formação de sais  7.4. Força de Ácidos e Bases (Ácidos e Bases Fortes vs. Fracos)  7.5. Ácidos e Bases Comuns no Cotidiano  7.6. Sais, sua solubilidade e aplicações
  8. Metais e Não-Metais  8.1. Propriedades físicas e químicas dos metais  8.2. Propriedades Físicas e Químicas dos Não-Metais  8.3. Série de reatividade dos metais e reações de deslocamento  8.4. Extração de metais de minérios  8.5. Corrosão, suas causas e prevenção  8.6. Ligas, sua composição e usos
  9. Carbono e seus compostos  9.1. Alótropos do Carbono  9.2. Hidrocarbonetos e sua classificação (alcanos, alcenos, alcinos)  9.3. Grupos funcionais em compostos orgânicos  9.4. Nomenclatura de compostos orgânicos (sistema IUPAC)  9.5. Isomerismo em química orgânica (estrutural e geométrico)  9.6. Reações orgânicas importantes (combustão, adição, substituição, polimerização)  9.7. Aplicações de compostos orgânicos na indústria e na vida diária
  10. Química Ambiental  10.1. Poluição do Ar (Fontes, Efeitos e Controle)  10.2. Poluição da Água (Causas, Efeitos e Soluções)  10.3. Efeito estufa e aquecimento global  10.4. Depleção da camada de ozônio e seus efeitos  10.5. Química Verde e Suas Aplicações  10.6. prática de química sustentável
  11. Termoquímica  11.1. Mudanças de Calor e Energia em Reações Químicas  11.2. Reações Exotérmicas e Endotérmicas  11.3. Entalpia, variação de entalpia e calor de reação  11.4. Capacidade calorífica específica e calorimetria  11.5. Mudanças de Energia em Reações de Combustão
  12. Eletroquímica  12.1. Eletrólitos e não eletrólitos  12.2. Eletrólise e suas aplicações (galvanoplastia, extração de metais)  12.3. Reações redox (oxidação e redução)  12.4. Célula galvânica e série eletroquímica  12.5. Corrosão e métodos de prevenção eletroquímicos
  13. Cinética química e equilíbrio  13.1. Taxa de reações químicas e sua medição  13.2. Fatores que afetam a taxa de reação (catalisador, temperatura, concentração)  13.3. Reações reversíveis e irreversíveis  13.4. Equilíbrio dinâmico e constante de equilíbrio  13.5. Princípio de Le Chatelier e suas aplicações
  14. Gases e Leis dos Gases  14.1. Propriedades dos gases e teoria cinética molecular  14.2. Lei de Boyle (Relação Pressão-Volume)  14.3. Lei de Charles  14.4. Lei de Gay-Lussac  14.5. Lei dos Gases Combinada e Lei dos Gases Ideais  14.6. Gases Reais vs Gases Ideais
  15. Química Nuclear  15.1. Introdução à Radioatividade e Reações Nucleares  15.2. Tipos de decaimento radioativo (alfa, beta, gama)  15.3. Meia-vida e aplicações de isótopos radioativos  15.4. Reações de fissão e fusão nuclear  15.5. Geração de energia nuclear e seu impacto ambiental

Grade 10 → Estequiometria e Cálculos Químicos ↓


Reagentes Limitantes e em Excesso


A química muitas vezes envolve reações onde diferentes substâncias (reagentes) interagem para formar novas substâncias (produtos). Em muitas reações químicas, você terá mais de um reagente do que é necessário para reagir completamente com outro, levando aos conceitos de reagentes limitantes e em excesso. Compreender esses dois conceitos é fundamental para estimar a quantidade de produto e identificar qual reagente será deixado após a reação. Este tópico é especialmente importante em estequiometria, que é o estudo e cálculo das quantidades de elementos e compostos envolvidos em reações químicas.

O que são os reagentes limitantes e em excesso?

Em qualquer reação química, o reagente limitante é a substância que é completamente consumida primeiro. Ela decide quanto produto pode ser feito, porque uma vez que é usada, a reação não pode continuar. Por outro lado, o reagente em excesso é a substância que sobra mesmo após o término da reação. Ela sobra porque não havia o suficiente do reagente limitante para ser consumida.

Para entender esses conceitos mais claramente, vamos usar uma situação semelhante. Imagine que você está montando carros de brinquedo, e cada carro de brinquedo requer 4 rodas e 1 carroceria. Se você tiver 10 carrocerias e 36 rodas, quantos carros pode montar?

Montagem de carros de brinquedo: Rodas necessárias por carro = 4 Carrocerias necessárias por carro = 1 Disponível: Carrocerias = 10 Rodas = 36

Para descobrir quantos carros você pode montar, determine qual peça (carroceria ou rodas) acabará primeiro:

  • Você pode fazer 10 carros com 10 carrocerias, porque você tem exatamente 10 carrocerias.
  • Para fazer 10 carros, você precisará de 4 rodas por carro, significando que precisará de um total de 40 rodas.
  • No entanto, você tem apenas 36 rodas.

Isso significa que o número de carros que você pode construir depende do número de rodas que você tem. As rodas são um componente limitado, e as carrocerias estão adicionais.

Em reações químicas

Para entender este conceito no contexto da química, vejamos uma reação química real:

Exemplo: A reação de gás hidrogênio com gás oxigênio para formar água

2H2 + O2 → 2H2O

De acordo com a equação, 2 moléculas de hidrogênio (H2) reagem com 1 molécula de oxigênio (O2) para formar 2 moléculas de água (H2O). Se você tem 4 mols de hidrogênio e 1 mol de oxigênio, quantos mols de água serão formados?

Etapas para identificar reagentes limitantes e em excesso

  1. Calcular a razão molar da equação balanceada: 
    Razão molar: 2 H2 : 1 O2 : 2 H2O
  2. Determinar a quantidade de produto formada por cada reagente. 
    De H2: 4 mols H2 × (2 mol H2O / 2 mol H2) = 4 mols H2O De O2: 1 mol O2 × (2 mol H2O / 1 mol O2) = 2 mols H2O
  3. O reagente limitante é aquele que forma a menor quantidade de produto. Aqui é o O2, que forma apenas 2 mols de H2O.
  4. O reagente em excesso é H2.

Portanto, apenas 2 mols de água são produzidos, e o hidrogênio permanece não reagido.

Representação visual

Para ilustrar ainda mais os reagentes limitantes e em excesso em reações, considere este diagrama:

+ 1 O2 (limitado) → 2 H2O

Por que é importante identificar o reagente limitante?

Determinar o reagente limitante é importante por várias razões:

  • Previsão do rendimento do produto: Ao conhecer o reagente limitante, você pode calcular com precisão quanto produto será obtido da reação. Isso ajuda a prever resultados e eficiência em experimentos e processos industriais.
  • Uso eficiente dos recursos: Identificar o reagente limitante ajuda os químicos a usar recursos de forma eficaz e evitar desperdícios.
  • Custo-benefício na indústria: Em reações químicas industriais, entender quais reagentes limitam a produção pode ajudar a reduzir custos otimizando a quantidade de reagentes usados.

Exemplos e problemas práticos

Exemplo: A reação entre nitrogênio e hidrogênio produz amônia

N2 + 3H2 → 2NH3

Suponha que você tenha 4 mols de N2 e 9 mols de H2, determine o reagente limitante.

  1. Determine a razão molar: 
    N2 : 3H2 : 2NH3
  2. Calcule o rendimento potencial: 
    De N2: 4 mols N2 × (2 mol NH3 / 1 mol N2) = 8 mols NH3 De H2: 9 mols H2 × (2 mol NH3 / 3 mol H2) = 6 mols NH3
  3. Determine o reagente limitante: H2 é o reagente limitante porque produz menos mols de NH3.

Conclusão: 6 mols de NH3 podem ser produzidos do excesso de nitrogênio.

Problema Prático 1

Considere a reação de monóxido de carbono com hidrogênio para formar metanol:

CO + 2H2 → CH3OH

Se você tem 5 mols de CO e 8 mols de H2, encontre o reagente limitante e a quantidade de metanol produzida.

Problema Prático 2

Na combustão do propano (C3H8), dado 10 mols de C3H8 e 20 mols de O2, encontre o reagente limitante e o reagente em excesso:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Tente resolver esses problemas para solidificar sua compreensão dos reagentes limitantes e em excesso!

Conclusão

Entender reagentes limitantes e em excesso é essencial na área de química, particularmente estequiometria, a fim de prever a formação de produtos e otimizar reações químicas. Ao identificar quais reagentes restringem a formação de produtos, cientistas e a indústria podem gerenciar eficazmente os recursos, aumentar a eficiência da reação e reduzir custos. Através da prática, esses conceitos tornam-se mais fáceis de entender, abrindo caminho para estudos mais avançados em química.


Grade 10 → 6.5


U
username
0%
concluído em Grade 10

← Anterior (6.4)
Cálculos estequiométricos e rendimento químico
Próximo (7) →
Ácidos, Bases e Sais

Comentários 



Reagentes Limitantes e em Excesso

https://www.chemistryelite.com/g10/6.5?ceal=pt