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 .

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