Exercícios sobre fórmula molecular
Esta lista de exercícios sobre fórmula molecular serve para trabalhar as diversas relações entre as fórmulas existentes com as fórmulas moleculares.
Publicado por: Stéfano Araújo NovaisQuestões
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Questão 1
(Emescam /2025.1) O chá de alho é uma excelente opção caseira para quem precisa fortalecer o sistema imunológico. O alho possui um composto chamado alicina, principal responsável por seus fins medicinais, prevenindo, por exemplo, doenças cardiovasculares. A alicina é um composto de massa molecular igual a 162 g/mol, constituída por átomos de C, H, O e S.
O gráfico a seguir apresenta a composição percentual em massa da molécula de alicina:
Composição percentual em massa
Considerando as informações apresentadas, a fórmula molecular da alicina é
A) C4H6S2O.
B) C6H10S2O.
C) C6H8SO2.
D) C4H10SO2.
Letra B.
Para determinar a fórmula molecular da alicina, devemos perceber a massa de cada elemento na sua massa molar, assim:
- Carbono: (160 × 44,40)/100 = 71,04
- Hidrogênio: (160 × 6,17)/100 = 9,87
- Enxofre: (160 × 39,50)/100 = 63,20
- Oxigênio: (160 × 9,93)/100 = 15,89
Agora, para chegar à fórmula molecular, pegamos os valores obtidos e dividimos pela massa molar de cada elemento, assim chegando à atomicidade de cada um:
- Carbono: 71,04/12 = 5,92 ≈ 6
- Hidrogênio: 9,87/1 = 9,87 ≈ 10
- Enxofre: 63,20/32 = 1,975 ≈ 2
- Oxigênio: 15,89/16 = 0,99 ≈ 1
Assim, a fórmula molecular é C6H10S2O.
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Questão 2
(Unifor – Medicina/2024.1) O fármaco Y é um medicamento utilizado como anti-inflamatório e analgésico. A análise centesimal do referido fármaco revelou a seguinte composição: 60,0% de carbono; 4,5% de hidrogênio; e 35,5% de oxigênio.
Qual é a fórmula mínima do fármaco Y?
A) C2H2O
B) C2H2O2
C) C3H2O3
D) C4H8O
E) C5H4O2
Letra A.
Para a determinação da fórmula mínima, é preciso, antes, determinar a fórmula molecular, pois a fórmula mínima é a fórmula molecular escrita com os menores inteiros possíveis na atomicidade.
No caso, a fórmula molecular pode ser determinada pela divisão das porcentagens pelas massas molares de cada elemento.
- Carbono: 60/12 = 5
- Hidrogênio: 4,5/1 = 4,5
- Oxigênio: 35,5/16 = 2,2
Nesse caso, deve-se agora dividir os resultados obtidos pelo menor valor obtido:
- Carbono: 5/2,2 = 2,3 ≈ 2
- Hidrogênio: 4,5/2,2 ≈ 2
- Oxigênio: 2,2/2,2 = 1
Assim, a fórmula molecular obtida é C2H2O. Como ela já apresenta os menores inteiros possíveis, portanto podemos dizer que ela também é a fórmula mínima.
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Questão 3
(PUC-RJ – 2º dia – Manhã – Grupo 2/2024) Em um experimento, uma massa de 0,60 g de substância orgânica pura foi colocada em um analisador elementar, tendo o seu consumo total produzido o seguinte resultado: 20% de C; 6,7% de H; 46,7% de N; 26,7% de O.
Com base nesse resultado, qual é a fórmula empírica dessa substância?
Dado:
M (O) = 16 g mol-1
- M (H) = 1 g mol-1
- M (C) = 12 g mol-1
- M (N) = 14 g mol-1
A) CH4NO2
B) CH4N2O
C) CH2NO
D) C2H6NO
E) C2H2N2O2
Letra B.
Devemos, para determinar a fórmula molecular, pegar as porcentagens informadas e dividir pela massa molar de cada elemento:
- Carbono: 20/12 = 1,67
- Hidrogênio: 6,7/1 = 6,7
- Nitrogênio: 46,7/14 = 3,33
- Oxigênio: 26,7/16 = 1,67
Agora, todos os valores obtidos devem ser divididos pelo menor valor encontrado anteriormente, que no caso, é 1,67:
- Carbono: 1,67/1,67 = 1
- Hidrogênio: 6,7/1,67 = 4
- Nitrogênio: 3,33/1,67 = 2
- Oxigênio: 1,67/1,67 = 1
Assim, trata-se do composto de fórmula CH4N2O.
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Questão 4
(UVA – Conhecimentos específicos/2024) Assinale a alternativa que apresenta a fórmula mínima do composto formado por 1,84g de sódio (Na); 1,24g de fósforo (P) e 2,24g de oxigênio (O).
A) Na2PO3.
B) Na4P2O6.
C) Na4P2O7.
D) NaPO.
Letra C.
Para determinar a fórmula mínima desse composto precisamos, antes de tudo, determinar sua fórmula molecular. A fórmula mínima é a fórmula molecular escrita com os menores inteiros possíveis.
Dessa forma, iniciamos dividindo as massas existentes pelas massas molares.
- Sódio: 1,84/23 = 0,08
- Fósforo: 1,24/31 = 0,04
- Oxigênio: 2,24/16 = 0,14
Agora, dividimos todos os valores obtidos pelo menor valor encontrado, que nesse caso foi 0,04:
- Sódio: 0,08/0,04 = 2
- Fósforo: 0,04/0,04 = 1
- Oxigênio: 0,14/0,04 = 3,5
Como todos os valores encontrados não são inteiros, devemos multiplicar por um valor em comum até que todos se tornem inteiros. No caso, optamos pela multiplicação por 2:
- Sódio: 2 × 2 = 4
- Fósforo: 1 × 2 = 2
- Oxigênio: 3,5 × 2 = 7
Assim, o composto possui fórmula Na4P2O7, que coincide com a fórmula mínima, visto que as atomicidades já estão com menor número possível.
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Questão 5
Considere a fórmula mínima CH2 e a massa molar de uma substância igual a 42 g/mol.
Dados: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol.
A fórmula molecular da substância é:
A) CH2
B) C2H4
C) C3H6
D) C4H8
E) C5H10
Letra C.
A fórmula mínima, CH2, possui uma massa molar de 14 g/mol (12 + 2 × 1). Como a substância tem 42 g/mol, pode-se dizer que a substância corresponde a três fórmulas mínimas, uma vez que 42/14 = 3. Por isso, trata-se da substância C3H6 (CH2 três vezes).
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Questão 6
Sobre a fórmula molecular, assinale a alternativa correta.
A) Indica apenas os elementos presentes.
B) Indica apenas a proporção entre os elementos.
C) Informa os elementos presentes e a quantidade de átomos de cada um.
D) Mostra a disposição espacial dos átomos.
E) Indica exclusivamente a massa molar da substância.
Letra C.
A fórmula molecular apresenta a quantidade de átomos de cada elemento por unidade molecular. A quantidade de átomos pode ser vista por meio da atomicidade, que consiste no número subscrito colocado logo após a letra que corresponde ao elemento químico.
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Questão 7
Uma substância possui composição centesimal de 40% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio.
Dados: C = 12; H = 1; O = 16.
Sua fórmula mínima é:
A) CH2O
B) CHO
C) C2H4O
D) C2H2O2
E) CH4O
Letra A
Para determinação da fórmula molecular por meio da composição centesimal, dividimos os percentuais pelas respectivas massas molares de cada elemento. Assim, temos:
- C: 40/12 = 3,33
- H: 6,7/1 = 6,7
- O: 53,3/16 = 3,33
A cada resultado obtido, dividimos pelo menor número encontrado. Na substância em questão, o menor valor obtido foi de 3,33:
- C: 3,33/3,33 = 1
- H: 6,7/3,33 = 2
- O: 3,33/3,33 = 1
Com isso, conclui-se que o composto possui fórmula molecular CH2O.
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Questão 8
A fórmula molecular é uma representação fundamental na Química que indica não apenas os elementos constituintes de uma substância, mas também a quantidade exata de átomos de cada elemento presentes em uma única molécula, número esse conhecido como atomicidade. Na molécula do ácido sulfúrico (H2SO4), um importante insumo industrial, a análise de sua fórmula molecular nos permite concluir que a atomicidade total da molécula e o número de elementos químicos diferentes que a compõem são, respectivamente:
A) 3 e 3
B) 7 e 3
C) 3 e 7
D) 6 e 3
E) 7 e 4
Letra B.
A atomicidade é o índice presente na fórmula molecular que indica a quantidade de átomos de cada elemento presente na unidade molecular. No H2SO4, percebe-se que o hidrogênio possui atomicidade igual a 2, o enxofre possui atomicidade igual a 1 e o oxigênio possui atomicidade igual a 4. Com isso, a atomicidade total é de 7 (2 + 1 + 4).
Já o número de elementos químicos é igual a 3, pois são três elementos percebidos: hidrogênio (H), enxofre (S) e oxigênio (O).
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Questão 9
Ao escrevermos a fórmula molecular de um composto inorgânico binário ou ternário, existe uma convenção internacional amplamente adotada quanto à organização dos símbolos químicos. De acordo com as regras de nomenclatura e escrita baseadas na eletronegatividade dos elementos, assinale a alternativa que apresenta a fórmula molecular escrita de forma correta.
A) O3S
B) NO3Ag
C) ClNa
D) HNO3
E) F2O2
Letra D.
A convenção para escrita de fórmula molecular determina que os elementos sejam postos em ordem crescente de eletronegatividade.
Isso só é observado no HNO3, uma vez que a eletronegatividade do hidrogênio é igual a 2,1, do nitrogênio é igual a 3,0 e do oxigênio é igual a 3,5.
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Questão 10
A fórmula centesimal ou percentual exprime a porcentagem em massa de cada elemento químico presente em uma molécula. A partir da fórmula molecular da água, assinale a alternativa que representa corretamente a fórmula molecular expressa em notação centesimal dessa substância.
Massas molares: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol
A) H11,11%O88,89%
B) H66,67%O33,33%
C) H50%O50%
D) H22,22%O77,78%
E) H12%O88%
Letra A.
O percentual de cada átomo para determinação da fórmula centesimal pode ser feito por meio do quociente entre a massa do átomo pela massa total da molécula. Dessa forma, na molécula de água, H2O, a massa de hidrogênio nessa substância é igual a 2 g/mol. Assim, para o hidrogênio:
%H = (2/18) x 100 = 11,11%
Para o oxigênio:
%O = (16/18) x 100 = 88,89%
Dessa forma, a fórmula centesimal da água é H11,11%O88,89%.
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Questão 11
A fórmula molecular indica os elementos químicos que constituem uma substância e suas respectivas quantidades exatas em uma única molécula. No entanto, na escrita dessas fórmulas, há convenções de eletronegatividade a serem seguidas, exceto para uma classe específica de compostos. De acordo com as regras de nomenclatura e escrita química, qual é a principal particularidade ao se representar a fórmula molecular de um composto orgânico?
A) A atomicidade de todos os elementos constituintes deve obrigatoriamente ser um número fracionário simplificado.
B) O hidrogênio deve obrigatoriamente ser colocado no final da fórmula devido à sua baixa massa atômica.
C) O átomo de oxigênio deve sempre iniciar a fórmula por ser o elemento mais abundante nas macromoléculas biológicas.
D) Os elementos devem ser organizados estritamente em ordem decrescente de raio atômico, priorizando os metais.
E) O elemento carbono sempre inicia a fórmula molecular, independentemente da sua eletronegatividade em relação aos demais constituintes.
Letra E.
Como a Química Orgânica é focada nos compostos de carbono, convenciona-se iniciar a fórmula por ele, quebrando a regra estrita da ordem de eletronegatividade.
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Questão 12
O estireno, matéria-prima fundamental para a fabricação do poliestireno (utilizado na produção de copos descartáveis e do isopor), apresenta massa molar de 104 g/mol e sua fórmula empírica ou mínima é representada simplesmente por CH. A partir dessas informações estequiométricas, deduz-se que a sua fórmula molecular correta é:
(Dados: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol)
A) C6H6
B) C4H4
C) C8H8
D) C2H2
E) C10H10
Letra C.
A fórmula mínima, CH, possui uma massa molar de 13 g/mol. Fazendo-se a razão (R) entre a massa molar da substância pela massa molar da fórmula mínima, temos:
R = 104/13 = 8
Isso indica que são necessárias oito fórmulas mínimas para a formação da substância, portanto, trata-se do composto C8H8.