Um composto tem
e
. Determine a fórmula empírica.
Passo 1
O enunciado dá as porcentagens em massa do composto e pede a fórmula empírica. Informações fornecidas:
-
de carbono. -
de hidrogênio. -
de oxigênio.
O que se pede:
- Determinar a fórmula empírica (a menor razão inteira entre os átomos dos elementos).
Passo 2
Estratégia básica (truque prático para provas): assumir uma amostra de
. Assim as porcentagens se tornam massas em gramas diretamente, o que facilita a conversão para mols. Explicação do porquê: a fórmula empírica depende apenas das razões molares entre os elementos, então qualquer quantidade serve;
transforma porcentagens em gramas de forma direta e simples.
Portanto, tomando
de composto:
- massa de carbono:
. - massa de hidrogênio:
. - massa de oxigênio:
.
Passo 3
Como converter massa em número de mols: usar a definição de mol
onde
é o número de mols,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar do elemento (em
).
Valores das massas molares (valores práticos usados em prova):
Passo 4
Calcular o número de mols de cada elemento (mostrar contas passo a passo):
Para o carbono:
Para o hidrogênio:
Para o oxigênio:
Observação didática: vê-se que
e
deram o mesmo valor numérico (com pequena diferença de arredondamento), e
é aproximadamente o dobro disso.
Passo 5
Encontrar as razões molares relativas: dividir todos os números de mols pelo menor valor encontrado (para obter a menor razão inteira).
Menor número de mols aqui é
(praticamente igual ao de oxigênio). Dividindo:
Portanto as razões molares (valores reais obtidos) são:
- C:
- H:
- O:
Passo 6
Interpretação e arredondamento para inteiros: os números estão muito próximos de inteiros exatos (
,
,
), então a menor razão inteira entre átomos é
. Regra prática para provas: se um valor estiver dentro de aproximadamente
de um inteiro, arredonda-se para esse inteiro; se aparecer algo como
, multiplica-se todas as razões por
(ou outro fator pequeno) até obter inteiros.
Passo 7
Resumo do procedimento que você pode aplicar rápido na prova:
- Assuma
para transformar porcentagem em massa. - Converta massa
mols usando . - Divida todos os mols pelo menor valor para obter razões relativas.
- Arredonde para inteiros; se precisar, multiplique por
, etc. quando as razões forem frações simples (como , , etc.). - A fórmula empírica corresponde às menores razões inteiras obtidas.