Determine as fórmulas empíricas dos compostos com as seguintes composições de massa:
(a) 10,4% de C, 27,8% de S e 61,7% de Cl;
(b) 21,7% de C, 9,6% de O e 68,7% de F;
(c) 32,79% de Na, 13,02% de Al e o restante de F;
Passo 1
Entenda todas as referências como o Capitão América e reveja essa teoria para cortar todas as cabeças do seu problema.
Relembrando:
1) Fórmula Empírica = Fórmula MÍNIMA - representa a composição PROPORCIONAL DE ÁTOMOS NO COMPOSTO;
Ex:
CH2O
2) Fórmula Molecular = representação dos compostos e seus conteúdos completos;
Ex:
C6H12O6
3) Porcentagem de Massa = percentual de massa de UM ÁTOMO ISOLADO DENTRO DE DETERMINADA MOLÉCULA;
Ex:
Qual é a % de C em C6H12O6? Existem 6 átomos de Carbono em C6H12O6, ou seja:
Nesse caso, tem-se:
O que significa que 40% da massa de C6H12O6 é composta por Carbono.
Passo 2
É necessário encontrar todas as relações estequiométricas dos respectivos compostos de acordo com os seus dados específicos e suas massas atômicas.
Também é preciso verificar o tipo de relação de cada uma das comparações proporcionais, pois tanto a fórmula empírica quanto a molecular serão determinadas pelas quantidades MOLARES DOS ÁTOMOS PRESENTES EM CADA COMPOSTO:
Nas letras (a), (b) e (c), as relações são todas em % de massa entre mols de cada elemento;
Passo 3
Se a relação é entre % DE MASSA x MOL — Caso das letras (a), (b) e (c)
Temos:
(a) 10,4% de C, 27,8% de S e 61,7% de Cl;
10,4% — nC
12,01 g — 1 mol C
nC = 10,4 / 12,01 = 0,8667 mol C
27,8% — nS
32,065 — 1 mol S
nS = 27,8 / 32,065 = 0,8667 mol S
61,7% — nCl
35,453 — 1 mol Cl
nCl = 61,7 / 35,453 = 1,7404 mol Cl
0,8667 mol de C — 0,8667 mol de S — 1,7404 mol de Cl(÷ 0,8667)
1 mol de C — 1 mol de S — 2,0096 mol de Cl
aproximando:
1 mol de C — 1 mol de H — 2 mol de O
Ou seja, a fórmula empírica é CSCl2
(b) 21,7% de C, 9,6% de O e 68,7% de F;
21,7% — nC
12,01 g — 1 mol C
nC = 21,7 / 12,01 = 2,2565 mol C
9,6% — nO
15,99 — 1 mol O
nO = 15,99 / 9,6 = 1,6656 mol O
68,7% — nF
18,99 — 1 mol F
nCl = 68,7 / 18,99 = 3,6177 mol F
2,2565 mol de C — 1,6656 mol de O — 3,6177 mol de F → (÷ 1,6656)
1,3548 mol de C — 1 mol de O — 2,1720 mol de F → (÷ 1,3548)
1 mol de C — 0,7382 mol de O — 1,6039 mol de F → (÷ 1,6039)
0,6235 mol de C — 0,4603 mol de O — 1 mol de F → (÷ 1,6656)
(…)
No exemplo, a composição será redundante, pois NÃO HÁ valores múltiplos entre si nas proporções molares da molécula. Nestes casos, a fórmula empírica será baseada no MENOR VALOR MOLAR POSSÍVEL.
aproximando:
1 mol de C — 1 mol de O — 2 mol de F
Ou seja, a fórmula empírica é COF2
(c) 32,79% de Na, 13,02% de Al e o restante de F;
Reescrevendo: 54,19% de F
32,79% — nNa
22,989 g — 1 mol Na
nNa = 32,79 / 22,989 = 1,4264 mol Na
13,02% — nAl
26,981 — 1 mol Al
nAl = 26,981 / 13,02 = 0,4826 mol Al
54,19% — nF
18,99 — 1 mol F
nCl = 54,19 / 18,99 = 2,8563 mol F
1,4264 mol de Na — 0,4826 mol de Al — 2,8563 mol de F → (÷ 0,4826)
2,9557 mol de Na — 1 mol de Al — 5,9130 mol de F → (÷ 2,9557)
1 mol de Na — 0,3384 mol de Al — 2,0005 mol de F → (x 3)
aproximando:
3 mol de Na — 1 mol de Al — 6 mol de F
Ou seja, a fórmula empírica é Na3AlF6
Resposta
(a) 10,4% de C, 27,8% de S e 61,7% de Cl; = Fórmula Empírica CSCl2
(b) 21,7% de C, 9,6% de O e 68,7% de F; = Fórmula Empírica COF2
(c) 32,79% de Na, 13,02% de Al e o restante de F; = Fórmula Empírica Na3AlF6