Questão 5- Uma determinada substância apresenta, em massa, 43,4% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio. Sua fórmula molecular será:
Dados: Massas atômicas - \mathrm{Na}=23, \mathrm{C}=12, \mathrm{O}=16
a) \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}
b) \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{4}
c) \mathrm{Na}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{5}
d) \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}
e) \mathrm{Na}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{7}

Passo 1

O enunciado dá a composição em massa de uma substância: \mathrm{Na}=43,4\%, \mathrm{C}=11,3\% e \mathrm{O}=45,3\%. Queremos determinar sua fórmula molecular, que aqui coincide com a fórmula empírica. Para isso, vamos transformar as porcentagens em número de mols e achar a razão inteira mais simples.

Passo 2

Assumindo 100,g de amostra, as massas de cada elemento são iguais às porcentagens em gramas. Calculamos os mols dividindo pela massa atômica:
n_{\mathrm{Na}} = \frac{43,4}{23} \approx 1{,}887,
n_{\mathrm{C}} = \frac{11,3}{12} \approx 0{,}9417,
n_{\mathrm{O}} = \frac{45,3}{16} \approx 2{,}831.

Passo 3

Para obter a razão, dividimos cada valor pelo menor número de mols, que é n_{\mathrm{C}}:
\frac{n_{\mathrm{Na}}}{n_{\mathrm{C}}} \approx \frac{1{,}887}{0{,}9417} \approx 2{,}00,
\frac{n_{\mathrm{C}}}{n_{\mathrm{C}}} = 1,
\frac{n_{\mathrm{O}}}{n_{\mathrm{C}}} \approx \frac{2{,}831}{0{,}9417} \approx 3{,}01 \approx 3.

Passo 4

A menor razão inteira que representa a fórmula empírica é \mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{1}\mathrm{O}_{3}, ou simplesmente \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}.

Resposta

d) \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}

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