1. Calcule a percentagem em massa de oxigênio nos seguintes compostos:
a) morfina, \mathrm{C}_{17} \mathrm{H}_{19} \mathrm{NO}_{3}

Passo 1

O enunciado pede a percentagem em massa de oxigénio no composto cuja fórmula é \mathrm{C}_{17}\mathrm{H}_{19}\mathrm{NO}_{3}.
Informações dadas (explicitadas):
  • Fórmula: \mathrm{C}_{17}\mathrm{H}_{19}\mathrm{NO}_{3}.
  • Vamos usar as massas atómicas (valores típicos, aproximados) que seguem:
    M(\mathrm{C})=12,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}, M(\mathrm{H})=1,008\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}, M(\mathrm{N})=14,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}, M(\mathrm{O})=16,00\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.

Passo 2

Entender o que significa “percentagem em massa de oxigénio”: é a fração da massa total de uma mola do composto que corresponde ao oxigénio, multiplicada por 100\%. Em fórmula:
\%\mathrm{O}=\frac{\text{massa de O numa unidade fórmula}}{\text{massa molar do composto}}\times100\%.ó
Aqui:
  • “massa de O numa unidade fórmula” = (número de átomos de O) \times M(\mathrm{O}).
  • “massa molar do composto” = soma das contribuições de massa de todos os átomos na fórmula (cada elemento: número de átomos \times sua massa atómica).

Passo 3

Calcular as contribuições individuais à massa molar do composto.
Contribuição do carbono:
17\times M(\mathrm{C}) = 17\times12,01 = 204,17\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Contribuição do hidrogénio:
19\times M(\mathrm{H}) = 19\times1,008 = 19,152\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Contribuição do azoto:
1\times M(\mathrm{N}) = 1\times14,01 = 14,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Contribuição do oxigénio:
3\times M(\mathrm{O}) = 3\times16,00 = 48,00\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Agora somar todas as contribuições para obter a massa molar total:
M(\mathrm{C}_{17}\mathrm{H}_{19}\mathrm{NO}_{3}) = 204,17 + 19,152 + 14,01 + 48,00 = 285,332\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.

Passo 4

Calcular a percentagem em massa de oxigénio substituindo na fórmula do Passo 2.
Primeiro a fração:
\frac{\text{massa de O}}{\text{massa molar}} = \frac{48,00}{285,332}.
Fazendo a divisão:
\frac{48,00}{285,332} \approx 0,168263\ldots
Multiplicando por 100\%:
\%\mathrm{O} \approx 16,8263\%.
Arredondando de forma razoável (duas casas decimais, compatível com as massas atómicas usadas):
\%\mathrm{O} \approx 16,83\%.

Passo 5

Um pequeno exemplo extra para fixar a técnica (bem curto): em água \mathrm{H}_2\mathrm{O},
  • massa de O = 1\times16,00=16,00\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}},
  • massa molar = 2\times1,008+16,00=18,016\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}},
\%\mathrm{O}=\frac{16,00}{18,016}\times100\%\approx88,79\%.
Isto mostra o procedimento genérico que se aplica a qualquer fórmula: somar massas parciais, dividir a parte de interesse e multiplicar por 100\%.

Passo 6

Resumo prático para a prova (passo a passo rápido que dá para fazer à mão):
  1. Liste a fórmula e os números de cada átomo.
  2. Multiplique cada número pelo correspondente M(\text{elemento}).
  3. Some para obter a massa molar total.
  4. Calcule a massa atribuível ao elemento pedido.
  5. Faça a divisão e multiplique por 100\%.
    Força — tu consegues aplicar isso rapidamente na prova!

Resposta

16,83%

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