A hidroxicloroquina
é um fármaco utilizado para tratamento de malária, artríte, lúpus entre outros. Calcule a massa molar do composto e diga a quantidade molar e percentual em massa de cada elemento presente na sua fórmula molecular.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) a massa molar do composto hidroxicloroquina cuja fórmula molecular é
; (2) para cada elemento presente na fórmula, a quantidade molar e o percentual em massa.
As informações dadas diretamente no enunciado que vamos usar são:
As informações dadas diretamente no enunciado que vamos usar são:
- fórmula molecular:
; - contagens de átomos por fórmula:
átomos de carbono, de hidrogénio, de cloro, de nitrogénio e de oxigénio.
Passo 2
O que significa “massa molar” e como vamos calculá‑la (conceito): a massa molar
de um composto é a soma das massas atômicas de todos os átomos que aparecem numa molécula, multiplicadas pelos seus coeficientes estequiométricos. Em fórmula:
onde
é o número de átomos do elemento
na fórmula (a “quantidade molar por mol de composto”) e
é a massa atômica relativa do elemento
(em
). A unidade de
é
.
Para calcular usamos massas atômicas padrão (tabela periódica). Os valores que vou usar são:
Para calcular usamos massas atômicas padrão (tabela periódica). Os valores que vou usar são:
Passo 3
Calcular a contribuição de massa de cada elemento (isto é, quantos gramas desse elemento existem em
mol do composto). Para cada elemento fazemos
:
- carbono:
- hidrogénio:
- cloro:
- nitrogénio:
- oxigénio:
Esses valores representam quantos gramas de cada elemento existem em exatamente
mol do composto (porque multiplicámos o número de átomos por mol pelo
) — por isso o termo “quantidade molar” por elemento é simplesmente o coeficiente estequiométrico
(veja o Passo 6).
Passo 4
Somar todas as contribuições para obter a massa molar total do composto:
(esta soma dá a massa em
correspondente a
mol da molécula).
Passo 5
Agora vamos falar da definição do percentual em massa de um elemento. O percentual em massa do elemento
é dado por:
Explicando devagar: o numerador
é a massa (em g) do elemento
presente em um mol do composto; dividindo pela massa molar total
obtém‑se a fração da massa devida a esse elemento; multiplicando por
converte em percentagem.
Passo 6
Calcular a quantidade molar de cada elemento por
mol do composto (isto é trivial a partir da fórmula) e aplicar a fórmula do Passo 5 para cada elemento. Os
são:
- carbono:
mol (ou seja, em 1 mol do composto há mol de átomos de C); - hidrogénio:
mol; - cloro:
mol; - nitrogénio:
mol; - oxigénio:
mol.
Agora calculamos cada
substituindo os números já obtidos no Passo 3 e o
(soma do Passo 4).
Passo 7
Fazer as contas numéricas (mostrando os passos): primeiro escrevo a soma do Passo 4 explicitamente e depois os percentuais.
Soma:
Percentuais (cada um calculado com a fórmula do Passo 5):
- carbono:
- hidrogénio:
- cloro:
- nitrogénio:
- oxigénio:
Como verificação rápida, a soma dos percentuais dá aproximadamente
(diferenças pequenas são devidas a arredondamento), o que confirma consistência.
Passo 8
Resumo interpretativo (como usar isso na prova): para obter a massa molar sempre multiplicar o número de átomos pelo respectivo
e somar. Para obter percentuais, dividir a contribuição de massa de cada elemento pela massa molar total e multiplicar por
. Para a “quantidade molar” por elemento, basta ler os coeficientes da fórmula (ex.:
mol de C por
mol do composto). Mantém a calma na prova: escreva a tabela com colunas "elemento |
|
|
" e depois some e calcule percentuais — é rápido e seguro.
Resposta
Massa molar:
Quantidade molar por 1 mol do composto:
C: mol
H: mol
Cl: mol
N: mol
O: mol
C:
H:
Cl:
N:
O:
Percentual em massa de cada elemento:
C:
H:
Cl:
N:
O:
C:
H:
Cl:
N:
O: