EXERCÍCIOS COMENTADOS-CÁLCULOS DE FÓRMULAS QUÍMICAS

EXERCÍCIOS – FÓRMULA CENTESIMAL, MÍNIMA E MOLECULAR: DESVENDANDO OS CÓDIGOS DA MATÉRIA!

1) A glicose é um composto orgânico produzido pelos vegetais por meio do processo de fotossíntese, sendo que, posteriormente, suas moléculas se combinam para gerar a
celulose e o amido. A celulose constitui a parede das células e o amido é armazenado em diversos órgãos vegetais. Determine a fórmula percentual da glicose, sendo que na
decomposição de 1,8 g foram produzidas: 0,72 g de carbono, 0,12 g de hidrogênio e  0,96 g de oxigênio.
Resolução
• A porcentagem de Carbono: 𝐶𝐶 = 0,72/1,8 𝑥100 = 40%
• A porcentagem de Hidrogênio: H= 0,12/1,8 𝑥100 = 6,67%
• A porcentagem de Oxigênio : 𝑂 = 0,96/1,8 𝑥100 = 53,33%

• Fórmula Centesimal : C-40% , H-6,67%, O-53,33%

02) Uma amostra pesando 5,0 g de uma liga especial usada na fuselagem de aviões, contendo alumínio, magnésio e cobre, foi tratada com álcali para dissolver o alumínio e reduziu seu
peso para 2,0 g. Esse resíduo de 2,0 g, quando tratado com ácido clorídrico, para dissolver o magnésio, reduziu-se para 0,5 g de cobre. Determine a composição centesimal dessa liga
especial.

Resolução

Primeiro precisamos identificar a massa de cada metal na liga (Al, Mg e Cu)
• 𝐴l, 𝑀g, 𝐶(5,0𝑔) − 𝐴𝑙−→ 𝑀g(2,0) − → 𝐶u(0,5)
• Após o primeiro tratamento, foi retirado o alumínio e a massa da liga se reduziu de
5,0g pra 2,0g , logo a massa de alumínio é igual a 3,0g.
• Após o segundo tratamento, foi retirado o magnésio a massa da liga se reduziu de 2,0g para 0,5g , logo a massa de magnésio é igual a 1,5g.
• Sobrou 0,5g de cobre
• Então temos na liga: 3,0g de Al, 1,5g de Mg e 0,5g de Cu.

Cálculo das porcentagens:
• A porcentagem de Alumínio: Al= 3,0/5,0 𝑥100 = 60%
• A porcentagem de Magnésio: Mg= 1,5/5,0 𝑥100 = 30,0%
• A porcentagem de Cobre: Cu= 0,5/5,0 𝑥100 = 10,0%

• Fórmula Centesimal : Al-60% , Mg- 30,0%, Cu-10,0%

03) Ao realizar a preparação de 55, 6 g de uma substância sólida e branca, certo químico constatou que precisou combinar 8,28 g de fósforo, com cloro. Determine a fórmula mínima ou empírica desse composto, dadas as massas molares em g/mol: P = 30,97, Cl = 35,46.
Resolução
1) Precisamos identificar as massas de cada elemento.
massa total = 55,6g ; massa de fósforo = 8,28g; massa de cloro = 55,6-8,28=47,32g

2) Vamos dividir as massas de fósforo e cloro pelas respectivas massas molares
• Fósforo: 8,28 g ÷ 30,97 g/mol = 0,27 mol
• Cloro: 47,32 g ÷ 35,46g/mol = 1,33 mol

3) Dividindo os resultados obtidos pelo menor valor (0,27 mol):
• Fósforo : 0,27 ÷ 0,27 = 1
• Cloro : 1,33 ÷ 0,27 = 4,93≅ 5

Portanto, a fórmula mínima é: PCl5.

04) A vitamina C, cujo nome químico é ácido L-ascórbico ou simplesmente ácido ascórbico, é um agente redutor muito importante, sendo utilizada principalmente na indústria de alimentos como conservante de certos alimentos. Por exemplo, a laranja contém vitamina C; costuma-se, então, adicionar suco de laranja em saladas de frutas, para impedir a oxidação de frutas como a maçã. Determinado laboratório preparou vitamina C e calculou que em uma amostra havia 40,9% de carbono, 4,58% de hidrogênio e 54,5% de oxigênio. Considerando que essa amostra tinha exatamente 100 gramas, qual é a fórmula mínima da vitamina C? (Massas molares em g/mol: C = 12,01; H = 1,008 e O = 16,00).

1) Vamos dividir as porcentagens de cada elemento pelas respectivas massas molares
• Carbono: 40,9 g ÷ 12 g/mol = 3,41 mol
• Hidrogênio: 4,58 g ÷ 1g/mol = 4,58 mol
• Oxigênio: 54,5 g ÷ 16g/mol = 3,41 mol

2) Dividindo os resultados obtidos pelo menor valor (3,41 mol):
• Carbono: 3,41 ÷ 3,41 = 1
• Hidrogênio : 4,58 ÷ 3,41 = 1,34
• Oxigênio : 3,41 ÷ 3,41 = 1

3)Devemos multiplicar por 3 para que fique uma proporção de números inteiros
• Carbono: 1 x 3 = 3
• Hidrogênio : 1,34 x 3 = 4
• Oxigênio : 1 x 3 = 3
Portanto, a fórmula mínima é: C3H4O3.

05) A análise de uma substância desconhecida revelou a seguinte composição centesimal: 62,1% de carbono, 10,3% de hidrogênio e 27,5% de oxigênio. Pela determinação experimental de sua massa molar, obteve-se o valor 58,0 g/mol. É correto concluir que se trata de um composto orgânico de fórmula molecular: (Massas atômicas: C = 12, H = 1, O = 16),

A fórmula molecular é: FM = (fm) × n
Onde
FM(Maiúsculo) = fórmula molecular
fm (minúsculo)= fórmula mínima
*n é um número inteiro:
*n = massa molar da substância ÷ massa molar da fórmula mínima

1) Calcular a fórmula mínima
a) Vamos dividir as porcentagens de cada elemento pelas respectivas massas molares
• Carbono: 62,1 g ÷ 12 g/mol = 5,2 mol
• Hidrogênio: 10,3 g ÷ 1g/mol = 10,3 mol
• Oxigênio: 27,5 g ÷ 16g/mol = 1,72 mol

b) Dividindo os resultados obtidos pelo menor valor (1,72 mol):
• Carbono: 5,2 ÷ 1,72 = 3
• Hidrogênio : 10,3 ÷ 1,72 = 6
• Oxigênio : 1,72 ÷ 1,72 = 1
• A fórmula mínima é: C3H6O.

2) Calcular a fórmula molecular
• Massa molar da fórmula mínima= 58
• n = 58/58
• FM = (fm) × n ; : FM = (C3H6O) × 1= C3H6O

06) Qual a fórmula molecular de uma substância gasosa que contém 46,1% de C e 53,9% de N? Sabe-se que 2,60 g dessa substância ocupam 1,12 L nas CNTP. (Dados: C = 12 ; N = 14 ; volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol.)
1) Calcular a fórmula mínima
a) Vamos dividir as porcentagens de cada elemento pelas respectivas massas molares
• Carbono: 46,1 g ÷ 12 g/mol = 3,84 mol
• Nitrogênio: 53,9 g ÷ 14g/mol = 3,85 mol
b) Dividindo os resultados obtidos pelo menor valor (3,84 mol):
• Carbono: 3,84 ÷ 3,84 = 1
• Nitrogênio : 3,85 ÷ 3,84 = 1
• Oxigênio : 1,72 ÷ 1,72 = 1
• A fórmula mínima é: CN.

2) Calcular a fórmula molecular
• Precisamos calcular a massa molar do composto
•2,60 𝑔 −−1,12 L

  X       ----x  22,4𝐿

X  = 52𝑔 /𝑚ol

a fórmula mínima(CN)= 26
• n = 52/26=2
• FM = (fm) × n ; : FM = (CN) × 2= C2N2