Calcule as fórmulas químicas dos seguintes minerais sabendo-se que as composições percentuais encontradas para os mesmos foram, respectivamente:
bournonita: .
bournonita: .
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente descobrir a fórmula química do mineral bournonita a partir das composições percentuais (Pb=42,75 %; Cu=12,77 %; Sb=24,76 %; S=19,40 %).
Matéria: composição centesimal e fórmula empírica.
O que vamos precisar:
Matéria: composição centesimal e fórmula empírica.
O que vamos precisar:
- Entender que essas porcentagens valem em 100 g de amostra.
- Pesos atômicos (aproximados): Pb=207,2 g/mol, Cu=63,55 g/mol, Sb=121,76 g/mol, S=32,06 g/mol.
- Converter massa → mols → razões inteiras para achar a fórmula.
Passo 2
Transformar cada porcentagem em massa (em gramas) supondo 100 g de amostra:
– Pb: 42,75 g
– Cu: 12,77 g
– Sb: 24,76 g
– S: 19,40 g
– Pb: 42,75 g
– Cu: 12,77 g
– Sb: 24,76 g
– S: 19,40 g
Passo 3
Calcular o número de mols de cada elemento (massa ÷ peso atômico):
– n(Pb) = 42,75 g ÷ 207,2 g/mol ≈ 0,2065 mol
– n(Cu) = 12,77 g ÷ 63,55 g/mol ≈ 0,2009 mol
– n(Sb) = 24,76 g ÷ 121,76 g/mol ≈ 0,2034 mol
– n(S) = 19,40 g ÷ 32,06 g/mol ≈ 0,6050 mol
– n(Pb) = 42,75 g ÷ 207,2 g/mol ≈ 0,2065 mol
– n(Cu) = 12,77 g ÷ 63,55 g/mol ≈ 0,2009 mol
– n(Sb) = 24,76 g ÷ 121,76 g/mol ≈ 0,2034 mol
– n(S) = 19,40 g ÷ 32,06 g/mol ≈ 0,6050 mol
Passo 4
Encontrar a menor quantidade de mols e dividir todas por ela para ter razão simples:
Menor mol = 0,2009 (Cu).
Razões:
– Pb: 0,2065 / 0,2009 ≈ 1,03
– Cu: 0,2009 / 0,2009 = 1,00
– Sb: 0,2034 / 0,2009 ≈ 1,01
– S: 0,6050 / 0,2009 ≈ 3,01
Menor mol = 0,2009 (Cu).
Razões:
– Pb: 0,2065 / 0,2009 ≈ 1,03
– Cu: 0,2009 / 0,2009 = 1,00
– Sb: 0,2034 / 0,2009 ≈ 1,01
– S: 0,6050 / 0,2009 ≈ 3,01
Passo 5
Observar que as razões ficam bem próximas de números inteiros:
– Pb ≈ 1
– Cu = 1
– Sb ≈ 1
– S ≈ 3
Logo, a fórmula empírica é .
– Pb ≈ 1
– Cu = 1
– Sb ≈ 1
– S ≈ 3
Logo, a fórmula empírica é
Resposta
A fórmula química do mineral bournonita é
.