A natureza das reações químicas

Estequiometria na Química Analítica

A natureza das reações químicas relaciona-se diretamente com a estequiometria. Então! A estequiometria é a matemática da química. Começando com uma equação química balanceada. Em seguida, fazemos uso da natureza proporcional das reações químicas para calcular a quantidade de reagente necessária no início ou prever a quantidade de produto produzida.

Desde 2020 estamos em uma situação em que não sabemos quando as aulas presenciais irão começar, certamente iremos trabalhar na forma on-line por causa da Covid. A incerteza é muito grande de como serão as aulas, as atividades, as provas etc. Ao pensar que teremos aulas de química a distância bate um frio na barriga, pois todo mundo que conheço não fala muito bem dessa matéria.

Meus colegas começam a conversa sempre falando de um tal de estequiometria, um conteúdo que a todo momento tem que fazer contas. Caracas! Apareceu umas contas para fazer também. Aí vou a loucura, imagine fazer uma matéria a distância que pouco falam bem e ainda tem matemática. Não sei o que irei fazer nessa matéria.

Na primeira aula sobre estequiometria, o professor de forma on-line me pergunta. Então, o que aconteceria se eu misturasse:

  • 1 caixa de leite condensado;
  • 2 caixas de creme de leite;
  • 1 pacote de gelatina em pó sem sabor; e
  • oito colheres de chocolate em pó.

Se ele seguiu a receita certa ele acabou de fazer uma mousse de chocolate.

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O professor ficou calado por um tempo e de repente, ele me dá os parabéns e me diz: – você acabou de fazer seu primeiro exercício no que os químicos chamam de estequiometria. Este termo foi cunhado na década de 1790 pelo químico Jeremias Benjain Richter. Então! Ele ficou fascinado pela matemática proporcional da combinação de produtos químicos. Assim,  convencido de que a combinação de produtos continha pistas sobre a natureza da matéria.

Dalton se valeu dessa matemática para conceber sua teoria atômica inicial. As primeiras ideias da matéria. As primeiras ideias sobre a matéria: De Demócrito a Dalton e Richter combinavam as palavras gregas stoicheion, que significa “Elemento” e metron, que significa “medida”. Em outras palavras, a estequiometria é uma forma de medir a quantidade de cada reagente combinado em uma reação química.

Estequiometria pode parecer uma palavra complicada, mas é um conceito bastante simples quando você o aplica em reações químicas. Ela expressa as proporções em uma equação química. Dessa forma, podemos  usar essas proporções para prever a quantidade de produto a partir de reagentes.

A estequiometria prevê a quantidade de produto produzido. Por exemplo, usamos a estequiometria para prever quanto de produto obteremos com a quantidade de cada reagente que temos.

Estequiometria do mundo real

Usando o mesmo conceito acima, utiliza-se a estequiometria para descobrir quanto de reagente poderemos usar para fazer uma quantidade desejada de produto, tanto em laboratório quanto na indústria. Um importante exemplo industrial é a produção de fertilizantes à base de nitrogênio.

Por séculos, os fazendeiros entenderam a importância de adicionar nutrientes ao solo em que cultivam, mas antes de 1900 eles estavam limitados a usar esterco animal ou depósitos minerais caros como fertilizantes. Dessa forma, na década de 1840, o químico alemão Justus von Liebig identificou o nitrogênio como ingrediente chave do fertilizante. No entanto, apesar da abundância de nitrogênio na atmosfera, não havia uma maneira fácil de converter o nitrogênio em uma forma que pudesse ser absorvida pelas plantas.

O processor Haber

Tudo isso mudou no início de 1900, quando o químico alemão Fritz Haber inventou um processo químico para transformar nitrogênio em amônia (NH3). Seu método era econômico apenas em pequena escala, então Haber trabalhou com  Carl Bosch para torna-lo em escala industrial.

O processo Haber-Bosch é algumas vezes conhecido como uma das invenções mais significativas do século 20. Então!  Haber  ganhou o Prêmio Nobel em Química em 1918. Olhem como o processo Haber-Bosch é sobretudo simples:

N2 + 3H2 → 2NH3

A amônia tornou-se, portanto, uma avenida para fabricar fertilizantes baratos e amplamente disponíveis. Haber propicionaou o boom boom na agricultura no século XX. E indiretamente prolongou a Primeira Guerra Mundial ao proporcionar a Alemanha uma fonte barata de nitrogênio para fazer pólvora.

 

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