Uma molécula isolada de plantas apresentou uma forte atividade contra o osteossarcoma (o tipo mais comum de câncer ósseo). A composição elementar desta molécula foi determinada e descobriu-se que a mesma era composta de 67,73% de carbono, 6,50% de hidrogênio e o restante de oxigênio. Qualé a fórmula mínima desse composto? Se a massa molar dessa molécula é 372,417 g.mol-1, qual é a fórmula molecular deste composto?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre uma molécula que combate um tipo de câncer ósseo. A gente sabe a porcentagem dos elementos que ela tem: 67,73% de carbono ©, 6,50% de hidrogênio (H) e o resto é oxigênio (O). A gente precisa descobrir a fórmula mínima dessa molécula e depois, com a massa molar dada (372,417 g/mol), descobrir a fórmula molecular. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química como composição elementar, fórmula empírica e fórmula molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a fórmula mínima (empírica) da molécula. Isso envolve converter as porcentagens de cada elemento em moles para descobrir a menor proporção inteira entre eles.

Passo 3

Vamos supor que temos 100 gramas da molécula. Assim, as porcentagens podem ser diretamente interpretadas como massas em gramas:
  • Carbono ©: 67,73 g
  • Hidrogênio (H): 6,50 g
  • Oxigênio (O): 100% - 67,73% - 6,50% = 25,77 g

Passo 4

Agora, vamos converter essas massas em moles. Para isso, usamos as massas molares de cada elemento:
  • C: 12,01 g/mol
  • H: 1,008 g/mol
  • O: 16,00 g/mol
Calculando:
Mo<=s de C = 67,73 g12,01 g/mol approx 5,64 mol
Mo<=s de H = 6,50 g1,008 g/mol approx 6,45 mol
Mo<=s de O = 25,77 g16,00 g/mol approx 1,61 mol

Passo 5

Agora, vamos encontrar a menor proporção inteira dividindo todos os valores pelo menor número de moles, que é 1,61 mol:
5,641,61 approx 3,50
6,451,61 approx 4,00
1,611,61 = 1,00
Como o 3,50 não é um número inteiro exato, multiplicamos todos os valores por 2 para obter números inteiros:
3,50 times 2 = 7,00
4,00 times 2 = 8,00
1,00 times 2 = 2,00

Passo 6

Com isso, a razão inteira dos elementos é:
  • C: 7
  • H: 8
  • O: 2
Então, a fórmula empírica é:
C7H8O2

Passo 7

Agora, vamos determinar a fórmula molecular. Sabemos que a massa molar da molécula é 372,417 g/mol. Primeiro, calculamos a massa molar da fórmula empírica:
C7H8O2: (7 times 12,01) + (8 times 1,008) + (2 times 16,00) = 84,07 + 8,064 + 32,00 = 124,134 g/mol

Passo 8

Para achar a relação entre a massa molar da molécula e a massa da fórmula empírica:
372,417 g/mol124,134 g/mol approx 3
Isso significa que a fórmula molecular tem 3 vezes a quantidade de cada átomo da fórmula empírica.

Passo 9

Multiplicando a fórmula empírica por 3:
C7H8O2 times 3 = C21H24O6

Resposta

A fórmula mínima da molécula é e a fórmula molecular é .

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