Questão 3) Na indústria cerâmica se usa um composto contendo silício, sódio e oxigênio, o qual serve como cola liquida e aglutinante. A análise elementar desse composto resultou em 23,1 % de silício, 39,3 % de oxigênio e 37,6 % de sódio. Sabendose que a massa molar desse composto é 122,1 g mol^-1, calcule a fórmula empírica do composto.

Passo 1

O enunciado pede a fórmula empírica de um composto a partir das porcentagens em massa de silício, oxigênio e sódio, sabendo-se também a massa molar do composto. Para isso, vamos usar a conversão de porcentagem em massa (supondo 100 g de composto), depois converter essas massas em mols usando as massas atômicas e, por fim, determinar a razão inteira mais simples entre os mols de cada elemento.

Passo 2

Supondo 100 g do composto, as massas de cada elemento são
m(Si)=23,1 g, m(O)=39,3 g, m(Na)=37,6 g
Usando as massas atômicas aproximadas
M(Si)=28,09 g mol^-1, M(O)=16,00 g mol^-1, M(Na)=22,99 g mol^-1,
calculamos os mols de cada elemento:
n(Si)=23,128,09approx0,822, n(O)=39,316,00approx2,456, n(Na)=37,622,99approx1,636

Passo 3

Agora dividimos todos os valores pelo menor número de mols, que é 0,822:
n(Si)0,822=1, n(Na)0,822approx1,99, n(O)0,822approx2,99
Aproximando para os inteiros mais próximos, obtemos a razão
Si : Na : O = 1 : 2 : 3

Passo 4

Portanto, a fórmula empírica do composto é
Na2SiO3
Como a massa molar dessa fórmula empírica ( 2times22,99 + 28,09 + 3times16,00 approx122,1 g mol ^-1) coincide com a massa molar dada, a fórmula molecular coincide com a empírica.

Resposta

Na2SiO3

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