Uma molécula usada na medicinal tradicional chinesa tem a composição elementar de 77,53% de carbono,6,16% de hidrogênio e 16,31% de oxigênio. Qualé a fórmula mínima desse composto? Se a massa molar dessa molécula é 294,35 g.mol-1, qual é a fórmula molecular deste composto?
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente tem uma molécula com porcentagens de carbono ©, hidrogênio (H) e oxigênio (O). Nosso objetivo é descobrir a fórmula mínima desse composto e depois encontrar a fórmula molecular sabendo a massa molar. Para isso, vamos usar conceitos de composição elementar e cálculos moleculares.
Passo 2
Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas da molécula. Isso facilita porque as porcentagens se transformam diretamente em gramas: 77,53 g de C, 6,16 g de H e 16,31 g de O.
Passo 3
Agora, precisamos converter essas massas em mols. Para isso, usamos as massas molares de cada elemento:
- Carbono ©: 12,01 g/mol
- Hidrogênio (H): 1,008 g/mol
- Oxigênio (O): 16,00 g/mol
Calculando:
- Mols de C = 77,53 g / 12,01 g/mol ≈ 6,46 mol
- Mols de H = 6,16 g / 1,008 g/mol ≈ 6,11 mol
- Mols de O = 16,31 g / 16,00 g/mol ≈ 1,02 mol
Passo 4
Vamos agora encontrar as razões entre os mols. Dividimos cada quantidade de mols pelo menor valor, que aqui é aproximadamente 1,02 mol de O:
- Razão C = 6,46 / 1,02 ≈ 6,33
- Razão H = 6,11 / 1,02 ≈ 6,00
- Razão O = 1,02 / 1,02 = 1,00
Passo 5
As razões estão próximas de 6:6:1. Então, a fórmula mínima é
.
Passo 6
Para encontrar a fórmula molecular, precisamos comparar a massa molar da fórmula mínima com a massa molar dada.
Primeiro, calculamos a massa molar da fórmula mínima:
- C: 6 × 12,01 = 72,06 g/mol
- H: 6 × 1,008 = 6,05 g/mol
- O: 1 × 16,00 = 16,00 g/mol
Total = 72,06 + 6,05 + 16,00 = 94,11 g/mol
Passo 7
Agora, dividimos a massa molar dada pela massa molar da fórmula mínima:
Arredondamos para o número inteiro mais próximo, que é 3.
Passo 8
Multiplicamos todos os índices da fórmula mínima por 3:
Resposta
A fórmula mínima do composto é
e a fórmula molecular é
.