Cálculo Estequiométrico: Reagentes em Excesso na Indústria e no Dia-a-Dia


Numa reação química, as quantidades de substâncias participantes (reagentes e produtos), guardam sem­pre uma proporção constante em móis, relacionada com os coeficientes da equação balanceada. Caso a quantidade de um determinado reagente esteja numa quantidade maior que a da proporção indicada pelos coeficientes da equação, reagirá efetivamente a parte que está de acordo com a proporção. A quantidade que está a mais não reage, e dizemos que se encontra em excesso.

Estar em excesso significa estar em quantidade superior àquela exigida pelas proporções estequiométricas da equação. O excesso não participa da reação, embora perma­neça no frasco após completada a reação. Uma dica para saber se há excesso é quando o enunciado do problema fornece as quantidades de dois ou mais reagentes. Deve-se “desconfiar”, pois pode ha­ver algum dos reagentes em excesso.

Cálculo Estequiométrico

Exemplo:

Foram misturados, para reagir, num frasco apropria­do, 2 g de hidrogênio com 18 g de oxigênio. Qual é a massa de água produzida nessa reação.

hidrogênio + oxigênio -> água
Proporção em massa (constante) 1:8:9
Misturam-se para reagir: 2 g e 18 g

A quantidade de hidrogênio que reage é igual a 2 g, a de oxigênio é 16 g (sobram 2 g) e a massa de água que irá ser produzida é igual a 18 g. Assim, no frasco onde os reagentes foram misturados, sobrarão 2 g de oxigênio (excesso), juntamente com 18 g de água.

Reagente limitante

É p reagente consumido em primeiro lugar na rea­ção. O nome reagente limitante deve-se ao fato de a quantidade máxima de produto formada depender da quantidade inicial desse reagente. A partir do momento que esse reagente é consumido, não se pode formar mais produto. No exemplo acima, dizemos que o hidrogênio é o reagente limitante, e o oxigênio é o reagente em excesso.

Raciocínio: Para que a proporção da reação seja mantida (Lei de Proust), a massa de oxigênio que reagirá será 8 vezes maior que a massa de hidrogênio, ou seja, (2 . 8) g = 16 g. Apesar de terem sido misturados 18 g de oxigênio, para que a proporção seja mantida, so­mente 16 g participarão da reação. Assim, ficam sem reagir (18 – 16) g = 2 g de oxigênio, denominados rea­gente em excesso. O excesso não participa da reação. Ele não é reagente nem produto

O Excesso na indústria e no dia-a-dia

Numa indústria química ou farmacêutica, é funda­mental que os químicos e bioquímicos conheçam anteci­padamente a proporção entre os participantes de uma reação, para obter um determinado produto. Fazer a reaça, na proporção correia, evita prejuízos. Um exemplo de prejuízo é a obtenção da aspirina na indústria farma­cêutica. A reação envolvida nesse processo e a propor­ção em massa de seus participantes são:

ácido salicílico – 276 g
aspirina     +   água
360 g   ——   18 g

anidrido acético – 102 g (proporção constante)

Se, por descuido, forem misturados 102 g do anidri­do acético com 300 g do ácido salicílico, reagirão os 102 g do anidrido acético com 276 g do ácido salicílico, para que a proporção seja mantida. Assim, restarão no frasco 24 g do ácido salicílico (excesso) com 360 g da aspirina e 18 g de água. Dessa forma, o produto obtido (aspirina) não é puro, pois está misturado com o ácido salicílico que não reagiu, ou seja, o excesso.

A Culinária e o Excesso de Reagentes

Bata em um liquidificador os seguintes ingredientes: 1 xícara de chá de óleo, 4 xícaras de chá de pol­vilho doce, 6 colheres de sopa de queijo-de-minas (curado) ralado, 2 ovos e 2 colheres de chá de sal. Em seguida, com auxílio de uma concha de sorvete, coloque as porções em uma assadeira previamente un­tada e leve-a ao forno por mais ou menos 20 minutos. Ò resultado desse procedimento é um delicioso pão de queijo.

As receitas culinárias, de certa forma, apresentam muita semelhança com as reações químicas. Por isso, a quantidade dos ingredientes deve obedecer a uma proporção.

Se quisermos mais pão de queijo, deveremos dobrar, triplicar a receita, mantendo sempre a mesma proporção entre os ingredientes, caso contrário a qualidade do produto pode ser alterada.

O Excesso na Cozinha: Pão de Cachorro-quente

Farinha de trigo – 1 000 g
Sal – 20 g 100 g
Açúcar – 30 g
Leite em pó – 30 g
Gordura vegetal – 50 g 500 ml (aproximadamente)
Fermento biológico fresco – 3g 1 733 g
Água
Melhorador em pasta

Primeiramente, misture os ingredientes secos e depois acrescente a gordura, o melhorador e a água, aos poucos, para formar a massa. Amasse bem até dar liga. Coloque o fermento no final e amasse até dar o ponto de chiclete de

Divida em bolinhas de 70 g cada uma (24 bolinhas) e deixe descansar durante 15 minutos cobertas com um plástico. Depois de descansar, dê a forma do pão de cachorro-quente e deixe crescer em local abafado por 60 minutos. Coloque na forma untada com óleo e asse em forno a 175 graus.

Nota: O melhorador é colocado nos pães industriais para melhorar a qualidade da farinha de trigo.

Esse produto é constituído de amido de milho, carbonato de cálcio, estabilizante polisorbato 80, estearoil 2-lactil-lactato de cálcio, coadjuvante de tecnologia, ácido ascórbico e enzima alfa-amilase.

Erros por Excesso:

•   sal: não deixa a massa crescer;
•   fermento: deixa a massa com gosto ruim e cheiro muito forte;
•   açúcar: faz a massa ficar pesada e não deixa o fermento agir;
•   tempo de fermentação: faz o pão murchar;
•   água: não deixa a massa crescer;
•   farinha: torna a massa muito dura.