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Guilherme há 10 anos
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A Vitamina C (ácido ascórbico) contém, em sua estrutura química 40,92% de C, 4,58% de H e 54,50% de O. Sabendo-se que a massa molecular

A Vitamina C (ácido ascórbico) contém, em sua estrutura química 40,92% de C, 4,58% de H e 54,50% de O. Sabendo-se que a massa molecular determinada experimentalmente é de 176u, encontre, respectivamente, sua fórmula empírica, e sua fórmula molecular. Dados: Massas atômicas – H=1,008; C=12,01. O=16,00 A) C2H3O2 e C4H6O4 B) C3H4O3 e C6H8O6 C) C4H5O4 e C6H7O6 D) C4H5O5 e C8H10O8 E) C5H4O3 e C8H8O8 Obs: Quanto mais explicação melhor pois eu péssimo em ciências exatas. Muito obrigado pela paciência. Gott Mit Uns
Química Ensino Médio
3 respostas
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Respondeu há 7 meses

Para resolver essa questão, precisamos determinar a fórmula empírica e, em seguida, a fórmula molecular da vitamina C a partir das porcentagens de massa fornecidas.

  1. Cálculo da Fórmula Empírica:

Primeiro, vamos transformar as porcentagens de massa em massa (em gramas), considerando que temos 100 g de vitamina C. Isso nos permitirá usar as porcentagens como gramas diretamente.

  • Carbono (C): 40,92 g
  • Hidrogênio (H): 4,58 g
  • Oxigênio (O): 54,50 g

Próximo passo é calcular o número de mols de cada elemento:

  • Mols de C = 40,92 g / 12,01 g/mol ? 3,407 mol
  • Mols de H = 4,58 g / 1,008 g/mol ? 4,543 mol
  • Mols de O = 54,50 g / 16,00 g/mol ? 3,406 mol

Agora, dividimos todos os números de mols pelo menor valor entre eles, que é 3,406 mol, para encontrar a proporção mais simples:

  • C: 3,407 / 3,406 ? 1
  • H: 4,543 / 3,406 ? 1.333
  • O: 3,406 / 3,406 ? 1

Para obter números inteiros, multiplicamos tudo por 3:

  • C: 1 × 3 = 3
  • H: 1.333 × 3 ? 4
  • O: 1 × 3 = 3

Portanto, a fórmula empírica é C3H4O3.

  1. Cálculo da Fórmula Molecular:

A fórmula empírica C3H4O3 tem uma massa molecular de:

  • C (3 × 12,01) = 36,03
  • H (4 × 1,008) = 4,032
  • O (3 × 16,00) = 48,00

Total = 36,03 + 4,032 + 48,00 = 88,062 g/mol

Nossa meta é chegar a 176 g/mol, como dado no problema. Agora, precisamos encontrar quantas vezes a massa da fórmula empírica cabe na massa molecular experimental:

176 g/mol / 88,062 g/mol ? 2

Assim, multiplicamos todos os subscritos da fórmula empírica C3H4O3 por 2 para obter a fórmula molecular:

  • C: 3 × 2 = 6
  • H: 4 × 2 = 8
  • O: 3 × 2 = 6

Portanto, a fórmula molecular é C6H8O6.

A resposta correta, de acordo com os cálculos, é a alternativa B) C3H4O3 (fórmula empírica) e C6H8O6 (fórmula molecular).

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Professor André C.
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Respondeu há 10 anos
Contatar André Da Silva
Boa noite Guilherme Moraes. Tudo bem? Espero que sim. Vamos lá, tentarei explicar nos mínimos detalhes: Pelos dados do problema, temos que Em 100 gramas de ácido ascórbico (Vitamina C), temos: 40,92 gramas de C; 4,58 gramas de H; 54,50 gramas de O. Certo? Apenas tirei o símbolo de porcentagem, ou seja, multipliquei tudo por 100! A fórmula empírica consiste em expressar a quantidade de elementos que compõem o ácido ascórbico (Vitamina C) com os menores valores naturais para os coeficientes. Para descobrirmos a quantidade de mols de cada elemento, C, H e O dividimos a quantidade de gramas pela massa atômica. Desta forma teremos que Carbono: (40,92g C) x (1mol/12,011g) = 3,407 mols de C. Hidrogênio: (4,58g H) x (1mol/1,008g)=4,544 mols de H. Oxigênio: (54,50g O) x (1mol/15,999g)=3,406 mols de O. Agora precisamos "normalizar" a quantidade de mols de cada elemento, para isso dividimos cada um dos valores obtidos pela menor quantidade de mols. Neste caso, 3,406 (Oxigênio) Teremos que: Carbono: 3,407/3,406 = 1 (aproximadamente) mol de C. Hidrogênio: 4,544/3,406 = 1,33... mols de H. Oxigênio: 3,406/3,406 =1 mol de O. Note que a quantidade de mols de Carbono e Oxigênio são "iguais" e a do Hidrogênio relativamente maior, sendo 1,33, no entanto não particionamos átomos, então 1,33 não convém, precisamos encontrar coeficientes naturais para determinar a fórmula empírica. Usando um pouco de Matemática, temos que 1,33 = 1 + 0,33 = 1 + 1/3. Desta maneira, se multiplicarmos a quantidade de mols de cada elemento pelo denominador da fração (neste caso, 3), teremos valores naturais para cada elemento. Ou seja, Carbono: 1 x 3 = 3C. Hidrogênio: 1,33 x 3 = 3,99 = 4H. (aproximadamente). Oxigênio: 1 x 3 = 3O. Portanto, temos 3C, 4H e 3O, escrevendo conforme nomenclatura da Química, temos C3H4O3 => Fórmula empírica do ácido ascórbico (Vitamina C) Para determinarmos a fórmula molecular, fazemos a razão entre a massa do composto no resultado experimental e a massa do composto na fórmula empírica. Neste caso temos que: Experimento: 176 gramas Fórmula empírica: 3C + 4H + 3O = 3 x 12,011 + 4 x 1,008 + 3 x 15,999 = 88,062 gramas = 88 (aproximadamente) Dividindo 176 por 88 temos 2. Isso significa que a fórmula molecular tem os coeficientes da fórmula empírica multiplicados por 2, ou seja, 2 x (C3H4O3) = C6H8O6 Alternativa correta B. Espero ter ajudado. Abraço.

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Professor Vitor F.
Respondeu há 10 anos
Contatar Vitor
Olá Guilherme, tudo bom? Como você pediu vou tentar explicar da maneira mais simples e didática, mas qualquer coisa pode me procurar inbox Bem, os cálculos de exercícios de fórmulas moleculares são relativamente simples, mas eles seguem uma determinada ordem, um "jeitinho" que você deve seguir: 01) Divida a % de cada elemento dado no exercício pela sua respectiva massa molecular, ou seja: para o C = 40,92 / 12,01 = 3,41 para o H = 4,58 / 1,008 = 4,54 para o O = 54,5 / 16,00 = 3,41 02) Divida cada um dos valores encontrados pelo menor número entre eles: para o C = 3,41 / 3,41 = 1,003 para o H = 4,54 / 3,41 = 1,33 para o O = 3,41 / 3,41 = 1,00 03) Como um dos valores deu quebrado (1,33) podemos multiplicar todos eles por um outro número (menor e inteiro) para que todos se tornem inteiros, por exemplo se multiplicarmos por 3 temos: C = 1,003 x 3 = 3 H = 1,33 x 3 = 3,99 = 4 O = 1,00 x 3 = 3 Ou seja, a fórmula mínima, ou a proporção mínima, entre os átomos de C:H:O é 3:4:3, que podemos representar como (C3H4O3)n (onde n é sempre um número inteiro) o que logo de cara mostra que a única opção possível é a letra (b). No entanto vamos justificar a segunda parte da afirmação: 04) Para encontrar a fórmula molecular a partir da mínima, calcule a massa molar da fórmula mínima, C3H4O3, e divida o valor da massa encontrada experimentalmente por esse valor: (C x 3) + (H x 4) + (O x 3) = (12,01 x 3) + (1,008 x 4) + (16,00 x 3) = 36 + 4 + 48 = 88 e como 176 / 88 = 2 logo, a fórmula molecular seria (C3H4O3)2, ou melhor, C6H8O6, o que valida a afirmação (b) :) Caso a resposta tenha sido útil, por favor favorite-a, ajuda bastante o/ Abraços.

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