A Pureza dos Reagentes e o efeito nas Reações Químicas

Na natureza, a maioria dos materiais que compõem a matéria ao nosso redor são aglomerados de duas ou mais substâncias. Isso quer dizer que a maioria das substâncias presentes nas reações químicas não possuem 100% de pureza, ou seja, são substâncias impuras.

É comum a utilização desses reagentes impuros na indústria química, principalmente por serem mais baratos ou porque já são encontrados na natureza assim. Sendo assim, geralmente o rendimento obtido depois da reação química não corresponde ao calculado.

Você sabe calcular a pureza de uma substância? Não? Então se liga nessa aula e revise Química para arrebentar no Enem!

O que é um substância pura ou com 100% de pureza?

Uma substância pura é um material único, que não contém outros materiais misturados e, sendo assim, apresenta constantes físicas bem definidas.

Por exemplo, se dissermos que uma dada substância tem 80% de pureza, significa que em cada 100g dela, apenas 80g será do reagente puro, as outras 20g serão de impurezas, de outras substâncias misturadas.

Dessa maneira, quando fizermos os cálculos estequiométricos, devemos sempre levar em conta apenas as substâncias puras, não considerando a porcentagem de impurezas, pois estas não resultarão no produto esperado para reação.

Entendeu? Vamos ver um exemplo para ficar mais claro:

 Imagine que em 200g de uma rocha de calcário  como esta da imagem abaixo encontramos 180g de CaCO₃ e 20g de impurezas. Qual o grau de pureza desse minério?

Note que este minério contém cores diferentes ao longo de toda a sua extensão, indicando que reações químicas podem ter ocorrido ali ou que haja outras substâncias misturadas ao calcário, logo, não seria uma substância pura.

Primeiramente para o cálculo temos que observar que em 200g (que equivale a 100%), apenas 180 g são de calcário puro. Então podemos utilizar uma regra de três simples para descobrir qual é a porcentagem de pureza. Veja:Assim, o grau de pureza do calcário é de 90%.

Veja agora outro exemplo. Considerando a reação balanceada a seguir:

FeS  +  2HCl  → FeCl₂ + H₂S

Qual a massa de cloreto ferroso obtida quando 1100g de sulfeto ferroso, com 80% de pureza, reagem com excesso de ácido clorídrico? (Lembre-se que pela tabela periódica temos as seguintes massas atômicas: Fe = 56u; S = 32u; H = 1u; Cl = 35,5u).

Sabemos que o sulfeto ferroso está com impurezas.  Vamos então calcular qual a massa deste reagente puro.

1100g de FeS ________ 100%

x _____________ 80%

x = 880g de FeS puro.

Agora sim podemos utilizar as proporções molares para encontrar a massa de cloreto ferroso formada na reação.

1 mol de FeS _______ 1 mol de FeCl₂

Ou seja, pela massa atômica de cada elemento químico podemos concluir que:

1mol de FeS = 56g + 32g = 88g

1 mol de FeCl₂ = 56g + (2x 35,5g) = 127g

Tendo as equivalentes massas, podemos fazer uma regra de 3 para obter a proporção:

      88g de FeS ____________ 127g de FeCl₂

880g de FeS _______________ y

y = 111,760/88

y = 1270g de FeCl₂

Assim, a massa de cloreto ferroso obtida será de 1270 g.

Videoaula

Exercícios

1 (UFRGS-RS) O gás hilariante, N₂O_(g), pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrato de amônio, NH₄NO_3(s), conforme mostra a reação a seguir:

NH₄NO_3(s) → N₂O_(g) + 2 H₂O_(ℓ)

Se de 4,0 g do NH₄NO_3(s) obtivemos 2,0 g de gás hilariante, podemos prever que a pureza do sal é de ordem:

a) 100%

b) 90%

c) 75%

d) 50%

e) 20%

Resposta: b