Um elemento
forma quatro óxidos contendo
e
de X. Se o composto XO contém
de X, qual elemento é o X e qual a fórmula empírica dos outros compostos.
Passo 1
Beleza, vamos por partes. O enunciado diz que um elemento X forma quatro óxidos diferentes, cujas composições em massa de X são 77,4 %, 63,2 %, 69,6 % e 72 %. Além disso, o óxido XO tem exatamente 77,4 % de X.
Conteúdo da matéria: análise de composição percentual e determinação de fórmulas empíricas.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: análise de composição percentual e determinação de fórmulas empíricas.
O que vamos precisar:
- A definição de composição percentual (% em massa).
- Saber a massa atômica do oxigênio (16 u).
- A ideia de converter massas em mols e, depois, achar a razão mais simples de mols para obter a fórmula.
Passo 2
Primeiro a gente acha qual é o elemento X usando XO e 77,4 %.
– Na fórmula XO, a massa total de um “mol” do composto é M(X)+16, onde M(X) é a massa atômica de X.
– A % de X é
– Na fórmula XO, a massa total de um “mol” do composto é M(X)+16, onde M(X) é a massa atômica de X.
– A % de X é
– Isolando M(X):
Isso bate direitinho com o manganês (Mn), cuja massa atômica é 54,94 u. Logo, X = Mn.
Passo 3
Agora, para cada óxido, a ideia é:
- Assumir 100 g do composto.
- Calcular quantos gramas de Mn e de O há (pela %).
- Converter cada massa em mols (÷54,94 para Mn, ÷16 para O).
- Dividir pelo menor número de mols pra achar a razão inteira.
Óxido com 63,2 % de Mn:
- Mn: 63,2 g ⇒ n(Mn)=63,2/54,94≈1,15 mol
- O: 36,8 g ⇒ n(O)=36,8/16=2,30 mol
- Razão:
n(Mn):n(O)=1,15:2,30 ⇒ dividindo por 1,15 ⇒ 1:2
Fórmula empírica → MnO₂.
Passo 4
Óxido com 69,6 % de Mn:
- Mn: 69,6 g ⇒ n(Mn)=69,6/54,94≈1,27 mol
- O: 30,4 g ⇒ n(O)=30,4/16=1,90 mol
- Razão:
1,27:1,90 ⇒ dividindo por 1,27 ⇒ 1:1,50
Multiplicando por 2 ⇒ 2:3
Fórmula empírica → Mn₂O₃.
Passo 5
Óxido com 72,0 % de Mn:
- Mn: 72,0 g ⇒ n(Mn)=72,0/54,94≈1,31 mol
- O: 28,0 g ⇒ n(O)=28,0/16=1,75 mol
- Razão:
1,31:1,75 ⇒ dividindo por 1,31 ⇒ 1:1,34 (≈1⅓)
Multiplicando por 3 ⇒ 3:4
Fórmula empírica → Mn₃O₄.
Resposta
Elemento X = Mn (manganês).
Fórmulas empíricas dos outros óxidos:
MnO₂, Mn₂O₃ e Mn₃O₄.
Fórmulas empíricas dos outros óxidos:
MnO₂, Mn₂O₃ e Mn₃O₄.