Fórmulas

Olá Juliana, tudo bom? Bem sobre a resolução de exercícios de fórmulas mínimas, grande parte se baseia numa sequência de regras de três, vamos lá? Segundo os dados, a substância tem 0,04 mol de C na sua composição. Se 1 mol de C pesa 12 g (como indicado no final do exercício), quanto em massa de C há no composto? 1 mol de C ----- 12 g 0,04 mol de C ------ x g x = 0,48 g Seguindo o cálculo para o O e H temos no final: C = 0,48 g H = 0,08 g O = 0,64 g A soma total (ou seja, 100%) é 1,2 g tiramos então a % para saber o quanto cada elemento contribui para a massa final desse composto: C = 40% H = 6,7% O = 53,3% Essa é portanto a sua fórmula porcentual o que já exclui os itens (c), (d), e (e) Continuando, para a achar a fórmula mínima a partir da % basta dividir o valor % de cada elemento pela sua massa: C = 40 / 12 = 3,33 H = 6,7 / 1 = 6,7 O = 53,3 / 16 = 3,35 No entanto, o nº de átomos numa molécula é sempre um número inteiro, nunca fracionado, já que é impossível existir "1/2 átomo de O" ou "3/2 de um átomo de C", portanto multiplicamos o valor encontrado pelo menor número inteiro possível a fim de transformar o valor encontrado em um número mais próximo possível de um número inteiro, se multiplicarmos por 3 p. ex: C = 40 / 12 = 3,33 x 3 = 9,99 que pode ser arredondado para 10 H = 6,7 / 1 = 6,7 x 3 = 20,1 que pode ser arredondado para 20 O = 53,3 / 16 = 3,35 x 3 = 10,5 que pode ser arredondado para 10 Simplificando 10, 20 e 10, temos que a fórmula mínima é portanto: C = 1 H = 2 O = 1 Ou seja, CH2O, o que invalida o item (a) No entanto o exercício afirma ainda que a substância tem na verdade o dobro da massa da fórmula mínima, ou seja o composto é na vdd: C(1)H(2)O(1) x 2 = C2H4O2 O que valida o item (b): 40,0%C, 6,66%H, 53,3%O, CH2O e C2H4O2 Podendo ser, por exemplo, o ácido acético. Espero que tenha ajudado, se sim, dê um pontinho, ajuda bastante :]

Resposta: B (verifique que a redação da questão apresentada coloca a alternativa "b" antes da alternativa "a")

 

Olá Juliana, boa noite! Como vai?

Para determinar a fórmula percentual é necessário calcular uma relação de massas, de cada elemento em relação à da substância. Assim, calcula-se a massa de cada elemento considerando a massa molar de cada um deles:

                       m_C = 0,04 mol C . (12 g C/1 mol C) = 0,48 g C

                       m_H = 0,08 mol H . (1 g H/1 mol H) = 0,08 g H

                       m_O = 0,04 mol O . (16 g O/1 mol O) = 0,64 g O

Assim, a massa total dessa amostra da substância será a soma da massa dos seus elementos, ou seja, m_amostra =  1,20 g.

Desse modo, calcula-se a percentagem de cada elemento considerando a massa de 1,20 g da amostra da substância. Assim.

                       %_C = 0,48 g C / 1,20 g = 0,400 = 40,0%

                       %_H = 0,08 g H / 1,20 g = 0,067 = 6,67%

                       %_O = 0,64 g O / 1,20 g = 0,533 = 53,3%

Por sua vez, a fórmula mínima é a mínima relação molar entre os elementos da substância.

Uma vez que o enunciado já determinou essa relação, C_{0,04 mol}  H_{0,08 mol}  O_{0,04 mol}, estabelecemos a proporção de 0,04 mol:0,08 mol:0,04 mol, ou seja, 1:2:1.

Sendo assim, a fórmula mínima dessa substância é C₁H₂O₁ ou CH₂O.

Considerando que a massa molar da substância é 2 vezes a massa molar da fórmula mínima (1 mol de CH₂O terá massa de 30 g/mol), então sua fórmual molecular será C₂H₄O₂ cuja massa molar é de 60 g/mol.

 

Observação: Caso fosse desejável propor uma fórmula estrutural, uma possível substância seria o ácido etanóico, ou ácido acético,

                                                                        

Contudo, poderia essa substância corresponder a isômeros estruturais do ácido acético, como

• o éster metanoato de metila (ou formato de metila),

                                       

 

• o hidróxi-éter cíclico 2-oxiranol,

                                         

• o éter cíclico 1,3-dioxetano,

                                            

• o diol 1,1-etenodiol,

                                           

• o aldeído hidróxi-etanal (ou glicoaldeído),

                                      

                                                                   

Espero ter contribuído com seus estudos!

Abraços,

André