Exercícios sobre Fórmula Molecular
Para determinar a fórmula molecular de um composto a partir da fórmula mínima, basta calcular quantas fórmulas mínimas são necessárias para atingir a massa molecular.
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas FogaçaQuestões
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Questão 1
Usando um espectrômetro de massas determinou-se que a massa molar da vitamina C é 176,12 g/mol. Sabe-se que a fórmula empírica ou mínima dessa substância é C3H4O3. Com base nessas informações, qual é a fórmula molecular da vitamina C?
- Pela fórmula mínima sabemos que há 3 átomos de carbono (massa atômica 12,01), 4 átomos de hidrogênio (massa atômica 1,008) e 3 átomos de oxigênio (massa atômica 16). Com isso, podemos calcular a massa da fórmula mínima:
C = 12,01 . 3 = 36,03
H = 1,008 . 4 = 4,032
O =16. 3 = 48__________
Massa de C3H4O3 = 88,062- Em seguida, calculamos quantas vezes a fórmula mínima “cabe” na fórmula molecular da vitamina C:
Massa molecular____= 176,12 = 2
Massa da fórmula mínima 88,062- Isso significa que a proporção de átomos na fórmula molecular é 2 vezes a indicada pela fórmula mínima: 2 . (C3H4O3):
C = 3. 2= 6
H = 4.2=8
O=3. 2= 6- A fórmula molecular da vitamina C é C6H8O6
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Questão 2
(Fuvest – SP) Determine a fórmula molecular de um óxido de fósforo que apresenta 43,6% de fósforo e 56,4% de oxigênio (porcentagem em massa) e massa molar 284 (massas atômicas: P = 31; O = 16).
- Nesse caso, é preciso primeiro determinar a fórmula mínima ou empírica, a partir da fórmula percentual. Considerando uma amostra de 100 g, tem-se 43,6 g de fósforo e 56,4 g de oxigênio. Dividindo esses valores pelas respectivas massas atômicas dos elementos, encontra-se:
P = 43,6 ≈ 1,41 O = 56,4 ≈ 3,525
31 16- Agora, faz-se a divisão de ambos os valores encontrados pelo menor número entre eles (1,41), para achar valores inteiros:
P = 1,41 =1 O = 3,525 = 2,5
1,41 1,41- Pode-se transformar esses valores em números inteiros multiplicando-os por 2:
P = 1 . 2 = 2 O = 2,5 . 2 = 5
- Assim, a fórmula mínima é P2O5. Agora é possível encontrar a fórmula molecular do óxido de fósforo, basta realizar o mesmo procedimento da questão 1:
- Massa da fórmula mínima: 31 . 2 + 16 . 5 = 62 + 80 = 142
- Dividindo a massa molar pela massa da fórmula mínima: 284/142 = 2
- Isso quer dizer que a fórmula molecular é 2 vezes a fórmula mínima, ou P4O10.
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Questão 3
O poliestireno é um polímero sintético de adição usado na produção de objetos moldados, como pratos, copos, xícaras, seringas, material de laboratório e outros objetos rígidos e transparentes. Quando sofre expansão provocada por gases, origina o isopor. Ele é formado pela adição sucessiva do vinil-benzeno, mais conhecido como estireno. A massa molar do estireno é 104 g/mol e a sua fórmula empírica é CH. Deduza a sua fórmula molecular. (Massas atômicas: C = 12,01, H = 1,008).
- Massa da fórmula mínima: 1 . 12,01 + 1 . 1,008 = 13,018
- Dividindo a massa molar pela massa da fórmula mínima: 104/13,018 ≈ 8
- Portanto, a fórmula molecular é 8 vezes a fórmula mínima, ou C8H8.
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Questão 4
(PUCCamp-SP) Em 0,5 mol de quinina, substância utilizada no tratamento de malária, há 120 g de carbono, 12 g de hidrogênio, 1,0 mol de nitrogênio e 1,0 mol de átomos de oxigênio. Pode-se concluir que a fórmula molecular da quinina (massa molar = 324 g/mol) é:
a) C20H12N2O2
b) C20H24N2O2
c) C10H12NO
d) C10H6N2O2
e) C3H6NO
A alternativa correta é a letra b
0,5 mol de quinina ------- 1 mol de quinina (324 g/mol)
120 g de C ---------------- 240 g de C
12 g de H ----------------- 24 g de H
1,0 mol de N ------------- 2,0 mol de N
1,0 mol de O -------------2,0 mol de O
· Os índices dos elementos na fórmula de um composto mostram diretamente a proporção em quantidade de matéria de cada elemento em uma molécula. Já se sabe essa proporção para o N e o O, basta agora encontrar para o C e o H.
Quantidade de matéria de carbono:
12 g de carbono ------- 1 mol de carbono
240 g de carbono ------ x
x = 20 mol de carbono
Quantidade de matéria de hidrogênio:
1 g de hidrogênio ------ 1 mol de hidrogênio
24 g de hidrogênio ------ y
y = 24 mol de carbono
Desse modo, a fórmula molecular da quinina é C20H24N2O2.