Calcule a porcentagem em massa de oxigênio em cada um dos seguintes compostos:
nitrato de amônio \left(\mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3}\right)

Passo 1

O enunciado pede a porcentagem em massa de oxigênio no composto \mathrm{NH}_{4}\mathrm{NO}_{3} (nitrato de amônio).\n
Informações relevantes dadas pelo enunciado ou que podemos extrair diretamente da fórmula:\n
  • A fórmula é \mathrm{NH}_{4}\mathrm{NO}_{3}.\n
  • Contagem de átomos na fórmula: há 2 átomos de nitrogênio, 4 átomos de hidrogênio e 3 átomos de oxigênio.\n
  • Vamos usar massas atômicas inteiras aproximadas para facilitar a conta sem calculadora: \mathrm{H}=1, \mathrm{N}=14, \mathrm{O}=16.

Passo 2

Explicação do conceito e da fórmula que vamos usar (aula rápida):\n
A porcentagem em massa de um elemento em um composto é a fração da massa molar do composto proveniente daquele elemento, multiplicada por 100\%.\n
A fórmula geral é
\%\text{ do elemento} = \frac{\text{massa total do elemento na fórmula (g/mol)}}{\text{massa molar do composto (g/mol)}}\times 100\%.ó
Aqui, “massa total do elemento na fórmula” significa: (\text{número de átomos do elemento})\times(\text{massa atômica do elemento})úáô.\n
Vou aplicar exatamente isso ao oxigênio.

Passo 3

Calcular a massa contribuída por cada tipo de átomo na fórmula (tudo em g/mol):\n
  • Massa total do nitrogênio:\n
\text{massa de N} = 2 \times 14 = 28.\n
  • Massa total do hidrogênio:\n
\text{massa de H} = 4 \times 1 = 4.\n
  • Massa total do oxigênio:\n
\text{massa de O} = 3 \times 16 = 48.

Passo 4

Calcular a massa molar do composto somando as contribuições:\n
\text{massa molar de }\mathrm{NH}_{4}\mathrm{NO}_{3} = 28 + 4 + 48 = 80\\ \text{g/mol}.

Passo 5

Aplicar a fórmula da porcentagem em massa para o oxigênio:\n
\%\text{O} = \frac{48}{80}\times 100\%.\n
Simplificando a fração:\n
\frac{48}{80}=\frac{3}{5}=0,6,\n
portanto
\%\text{O} = 0,6\times 100\%=60\%.

Passo 6

Verificação rápida (cheque de consistência):\n
Calcular as porcentagens dos outros elementos para somar 100\%:\n
\%\text{N}=\frac{28}{80}\times100\%=35\%,\qquad \%\text{H}=\frac{4}{80}\times100\%=5\%.\n
E 35\%+5\%+60\%=100\%, logo o resultado faz sentido.

Resposta

60\%

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