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Exercícios sobre Fórmula Molecular

Exercícios de Química

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 Fogaça
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?

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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).

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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).

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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

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respostas
Questão 1
  • 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
  • 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
  • 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

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.

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