Exercício 2: Um químico está analisando um composto desconhecido e obteve as seguintes informações a partir de análises laboratoriais:
Massa do Composto: 25 g
Composição Percentual:
Massa Molar do Composto:
Com base nas informações fornecidas, calcule a fórmula mínima do composto, a fórmula molecular do composto e o número de mols do composto presente na amostra de 25 g .
Composição Percentual:
Massa Molar do Composto:
Com base nas informações fornecidas, calcule a fórmula mínima do composto, a fórmula molecular do composto e o número de mols do composto presente na amostra de 25 g .
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede três coisas. Dados fornecidos:
- Massa da amostra:
. - Composição percentual:
- Massa molar (massa molar molecular) do composto:
O que o problema pede:
- Calcular a fórmula mínima (fórmula empírica) do composto.
- Calcular a fórmula molecular do composto.
- Calcular o número de mols de composto presente na amostra de
.
Passo 2
Estratégia e ideia física (mini-aula rápida, sem pânico): para achar a fórmula mínima a técnica padrão é assumir
da substância. Assim, a porcentagem se transforma diretamente em massa em gramas de cada elemento. Depois converte-se massa → mols usando as massas atômicas e obtém-se a razão molar mais simples entre os elementos (dividindo tudo pelo menor número de mols). Essa razão inteira (ou com multiplicador pequeno) dá a fórmula mínima. Para a fórmula molecular divide-se a massa molar dada pela massa molar da fórmula mínima para obter um fator inteiro
, então multiplica-se a fórmula mínima por
. Para o número de mols usa-se
.
Passo 3
Converter porcentagens em massas (assumindo
de composto):
- Massa de carbono:
. - Massa de hidrogênio:
. - Massa de oxigênio:
.
Massa atômica usada (valores usuais de tabela):
,
,
.
Converter cada massa em mols usando
.
Passo 4
Encontrar a razão simples entre os mols: dividir todos os
pelo menor valor encontrado (aqui
é o menor).
Interpretação e regra prática: essas razões ficam praticamente inteiras:
. Quando um número fica muito próximo de um inteiro (ex.:
está a
do
), arredonda-se para o inteiro correspondente. Não é necessário multiplicar por 2, 3, etc., porque já temos inteiros simples.
Logo a fórmula mínima (empírica) é
Passo 5
Calcular a massa molar da fórmula mínima (para depois comparar com a massa molar dada):
Massa molar da fórmula mínima :
Massa molar da fórmula mínima
Passo 6
Determinar o fator inteiro
tal que
. Usar a massa molar fornecida
.
Arredonda-se para
porque está muito próximo de um inteiro. Então a fórmula molecular é a fórmula mínima multiplicada por
:
Passo 7
Calcular o número de mols na amostra de
usando
com
:
Passo 8
Checagem rápida: a fórmula molecular
tem massa molar
muito próxima de
(pequena diferença por arredondamento das massas atômicas), o que confirma consistência. Bom trabalho — deu certo! Continua firme que tá indo bem.
Resposta
Fórmula mínima:
Fórmula molecular:
Número de mols em :
Fórmula molecular:
Número de mols em