TEXTO-EP-97–FÓRMULA CENTESIMAL, MÍNIMA E MOLECULAR: DESVENDANDO OS CÓDIGOS DA MATÉRIA!

Bem-vindos ao Papo de Química! Hoje o papo vai fundo na estrutura da matéria. Já se perguntou como a gente descobre *do que exatamente* uma substância é feita?
Imagina receber uma amostra misteriosa e ter que descobrir quais elementos estão nela – e em que proporções. Parece CSI versão laboratório, né?
E pra isso, temos três figuras importantíssimas na química: a fórmula centesimal, a mínima e a molecular.
As fórmulas químicas são a linguagem dos químicos! Elas mostram *quais elementos* compõem uma substância e *em que proporção*.
Imagina olhar pra um bolo e tentar descobrir os ingredientes só pela aparência – essas fórmulas são o nosso "paladar químico".
1) Fórmula centesimal ou percentual
Vamos começar com a fórmula centesimal – ou percentual, como também é chamada. Ela mostra quais os elementos que formam uma substância e quanto de cada elemento existe em 100g da substância.
Tipo: em 100g de água, quanto é oxigênio e quanto é hidrogênio?
Exemplo clássico: Água (H₂O)
Fórmula centesimal:
• 11,11% de hidrogênio
• 88,89% de oxigênio
Informando que a água é formada pelos elementos hidrogênio e oxigênio e que em 100g de gramas de água existem 11,11g de hidrogênio e 88,89 g de oxigênio.
Mas… como a gente calcula isso?
Simples, olha só os passos:
1. Descubra a massa total da substância ou sua massa molar.
2. Pegue a massa individual de cada elemento.
3. Divida a massa de cada elemento pela massa total. ou a massa molar da substância
4. Multiplica por 100% — e pronto! Percentual na mão.
A fórmula molecular pode ser calculada:
- A partir da massa de cada elemento na substância.
- Ou a partir da fórmula molecular da substância.
Vamos ver um exemplo rapidinho:
* A análise de um composto químico, apresentou 40 g de carbono e 10 g de hidrogênio, qual a fórmula centesimal desse composto?
A massa total da substância é dada pela soma de 40g de carbono + 10g de hidrogênio = 50g de substância.
• A porcentagem de carbono é calculada pela razão da massa de carbono e a massa total do composto e multiplicado por 100: (40 g / 50 g) × 100 % = 80%
• A porcentagem de hidrogênio é calculada pela razão da massa de hidrogênio e a massa total do composto e multiplicado por 100: (10 g / 50 g) × 100% = 20%
• Fórmula centesimal: C: 80%, H: 20%
Você também pode calcular a fórmula centesimal a partir da fórmula molecular do composto, por exemplo qual a fórmula percentual do gás metano (CH4)?
Na tabela periódica, verificamos a massa molar do carbono= 12g e do hidrogênio igual 1g.
• Primeiro calculamos a massa molar do CH4:
• C -12x1=12
• H -1x4 = 4
• A massa molar do CH4 =16g
• A porcentagem de carbono é calculada pela razão da massa de carbono e a massa molar do composto e multiplicado por 100:
• C- (12 g /16 g) × 100 % = 75%
• A porcentagem de hidrogênio é calculada pela razão da massa de hidrogênio e a massa molar do composto e multiplicado por 100:
• H- (4 g /16 g) × 100% = 25%
• Assim, a fórmula centesimal será: C: 75%, H: 25%.
2) Fórmula Mínima(Empírica)
A fórmula mínima (ou empírica) mostra as menores proporções *inteiras* dos átomos.
Ela vem da fórmula centesimal, convertendo porcentagens em mols.
E como calculamos a fórmula mínima?
Você pode calcular fórmula mínima,
• A partir das massas de cada elemento que forma o composto.
• Ou a partir da fórmula centesimal do composto
Pra calcular, Vai por aqui:
1. Divida as massas ou porcentagem de cada elemento pela respectiva massa molar.
2. Depois, divide tudo pelo menor valor obtido.
3. Ajuste os valores pra inteiros. Se tiver decimal quebrado, multiplica geral até fechar.
Vamos exemplificar, utilizando o primeiro exemplo que tem composição centesimal (80% C e 20% H),
1) Vamos dividir as porcentagens de carbono e hidrogênio pelas respectivas massas molares
• C: 80 g ÷ 12 g/mol = 6,67 mol
• H: 20 g ÷ 1 g/mol = 20 mol
2) Dividindo os resultados obtidos pelo menor valor (6,67 mol):
• Carbono: 6,67 ÷ 6,67 = 1
• Hidrogênio: 20 ÷ 6,67 ≈ 3
Portanto, a fórmula mínima é: CH₃.
3) Fórmula Molecular
Agora a fórmula molecular — essa sim mostra quantos átomos tem *realmente* na molécula!
Pode ser um múltiplo da fórmula mínima.
A fórmula molecular é determinada multiplicando-se a fórmula mínima por um fator inteiro (n).
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
Mas, como calcular a fórmula molecular?
O passo a passo:
1. Determine a fórmula mínima
2. Calcule a massa molar da fórmula mínima
3. Divida a massa molar da substância pela massa molar da fórmula mínima (n)
4. Multiplique os índices da fórmula mínima por *n*
Vamos a um exemplo.
Uma substância possui fórmula mínima CH₃ com massa molar experimental igual a 30 g/mol. Determine a sua fórmula molecular. Dados-Massas molares: C-12g/mol, H-1g/mol
• Massa molar da fórmula mínima -CH₃: (12 + 3×1) = 15 g/mol
• Fator (n) = 30 g/mol ÷ 15 g/mol = 2
Logo, a fórmula molecular será: FM = (CH₃) . 2 = C₂H₆
Essa questão ficou simplificada, porque foi dada a fórmula mínima, senão teríamos que calcular a fórmula mínima.
Essas fórmulas são a base da estequiometria, análise qualitativa e quantitativa, controle de qualidade, síntese de medicamentos, análise forense…
Tá em tudo!
É real oficial! Do remédio que você toma ao alimento que você come.
E tudo começa com essas continhas! Pra garantir que *tá tudo certinho* na composição.
Até na indústria alimentícia: uma falha na fórmula afeta sabor, textura e até a segurança alimentar.
Hora do “mito ou verdade” das fórmulas!
Fórmula centesimal identifica a substância?
Sozinha, não. Mas com espectroscopia, sim!
Fórmula mínima é sempre igual à molecular?
Nem sempre. Às vezes, é só uma fração dela.
Fórmula molecular mostra estrutura?
Não necessariamente! Podem existir isômeros.
E os compostos iônicos?
Entram no jogo também. Mas aí a gente pensa em proporção de íons, não moléculas.
E aí, curtiu esse mergulho nas fórmulas químicas?
Então avalia o *Papo de Química* no seu player favorito!
Se você já teve pânico dessas contas no colégio, espero que hoje tenha rolado aquele “AHA!”.
Manda suas dúvidas pra gente: podcast@papodequimica.com
Segue a gente, compartilha com quem tá sofrendo com química, e lembra:
As fórmulas não são monstros — são *mapas do tesouro*!
Até o próximo *Papo de Química