Você sabe como encontrar a fórmula das substâncias a partir de determinados dados? Que tal relembrar esse assunto e mandar bem na prova do Enem e dos vestibulares de todo Brasil? Não deixe de conferir o super resumo que preparamos para você! Estude Química com a gente.
O cálculo das quantidades das substâncias envolvidas numa reação química é chamado estequiometria — palavra derivada do grego stoicheia = partes mais simples e metreim = medida. Para efetuarmos os cálculos estequiométricos, devemos conhecer as proporções existentes entre os elementos que formam as diferentes substâncias. Estas proporções são perceptíveis pelo conhecimento das fórmulas das substâncias, como a fórmula molecular e a empírica.
Vamos estudar os diferentes tipos de fórmulas?
Fórmula Percentual
A fórmula percentual indica a porcentagem, em massa, de cada elemento que constitui a substância.
Uma maneira de determinar a fórmula percentual é a partir da fórmula molecular da substância, aplicando os conceitos de massa atômica e massa molecular.
Por exemplo:
Sabendo que a fórmula molecular do metano é CH4 e que as massas atômicas do carbono e do hidrogênio são, respectivamente, 12 e 1, temos:
C = 1.12 = 12
H = 4.1 = 4
Massa molecular do CH4 = 16
Agora para descobrir o percentual de cada elemento, temos:
Para o carbono: Para o Hidrogênio:
16 —————————– 100% 16 —————————– 100%
12 —————————- x % 4 —————————- x %
X = 75% de Carbono X = 25% de Hidrogênio
Assim temos: C75% H25%
Fórmula Mínima ou Empírica
A fórmula mínima ou empírica indica a menor proporção, em números inteiros de mol, dos átomos dos elementos que constituem uma substância
Para determinar a fórmula mínima, devemos:
a) calcular o número de mol de átomos de cada elemento;
b) dividir os resultados pelo menor valor encontrado.
Entendeu? Veja o exemplo:
Uma amostra contém 2,4 g de carbono e 0,6 g de hidrogênio (Dados: massas atômicas: C = 12, H = 1). Para determinar a fórmula mínima do composto, devemos inicialmente calcular o número de mol (n) de átomos de cada elemento.
n = m/M
Para o carbono: 2,4 g / 12 g/mol = 0,2 mol
Para o Hidrogênio: 0,6 g/ 1 g/mol = 0,6 mol
Em seguida devemos determinar as menores proporções possíveis, em números inteiros:
Relação entre o número de mol:
0,2 mol / 02 = 1
0,6 mol / 0,2 = 3
Assim, a fórmula mínima é: CH3
Fórmula Molecular
A fórmula molecular indica o número real de átomos de cada elemento na molécula.
Em alguns casos, a fórmula molecular é igual à fórmula mínima; em outros, porém, é um múltiplo inteiro da fórmula mínima. Veja:
Fórmula molecular = (Fórmula mínima)n
(Em que n é um número inteiro.)
Veja alguns exemplos na tabela abaixo:
| Fórmula molecular | Fórmula mínima | |
| H2O | H2O | |
| C6H6 | : 6 | CH |
| P4O10 | : 2 | P2O5 |
| C2H2 | : 2 | CH |
Determinação da fórmula molecular
A determinação da fórmula molecular pode ser determinada de várias maneiras. Vamos conhecer duas delas:
- A partir da porcentagem em massa, calculando a fórmula mínima.
100 g de Vitamina C (massa molecular = 176):
C = 40,9% em massa = 40,9 g
H = 4,55 % em massa = 4,55 g
O = 54,6 % = 54,6 g
Agora vamos encontrar o número de mol de cada átomo:
C = 40,9 g / 12 g mol -1 = 3,41 mols
H = 4,55 g mol -1 / 1 g mol -1 = 4,55 mols
O = 54,6 g/ 16 g mol -1 = 3,41 mols
Agora que já encontramos o número de mols, vamos achar a relação entre o número de mols, para podermos conhecer a fórmula mínima:
C = 3,41 mols /3,41 = 1 mol
H = 4,55 mols / 3,41 = 1,33 mol
O = 3,41 mol / 3,41 = 1 mol
Como os valores encontrados não são inteiros, deve-se multiplicá-los por um mesmo número que permita obter a menor proporção de números inteiros. Nesse caso, o número adequado é 3.
Assim:
C = 1 mol x 3 = 3 mol
H = 1,33 mol x 3 = 4 mol
O = 1 mol x 3 = 3 mol
Assim, a fórmula mínima é: C3H4O3
Dessa maneira, podemos concluir que a relação entre a fórmula mínima e a molecular é:
Fórmula mínima Fórmula molecular
C3H4O3 ————————– (C3H4O3)n
MM= 88 ———————— MM = 176
Sendo assim:
88 n = 176
n = 2 → (C3H4O3)n → Fórmula molecular: C6H8O6
- Relacionando as porcentagens em massa com a massa molecular do composto. Vamos utilizar o mesmo exemplo da Vitamina C:
C = 40,9 %
H = 4,55 % → MM = 176
O = 54,6 %
Considerando que sua fórmula molecular seja: CxHyOz
Agora devemos relacionar as porcentagens em massa com as massas atômicas e a massa molecular:
Cx + Hy + Oz
12 x + 1 y + 16 z = 176
↓ ↓ ↓ ↓
40,9 % 4,55 % 54,6 % = 100%
Cx → 176 ———100% Hy → 176 ———100% Oz → 176 ———100%
12 x ——- 40,9% 1 y ——— 4,55 % 16z ——–54,6 %
x = 6 y = 8 z = 6
Fórmula molecular C6H8O6
E aí? Conseguiu aprender um pouco mais sobre fórmula molecular, percentual e empírica? Beleza! Então, para fixar mais o conteúdo, assista a videoaula do Professor Arnaldo Cézar:
E agora? Que tal testar seu conhecimento? Você consegue resolver estes exercícios?
(MACK-SP) O óxido de vanádio é constituído de moléculas V2Oy. Se a massa molar do V2Oy é 182 g, então y é igual a: (Massas molares
em g/mol: V = 51; O = 16)
a) 1
b) 3
c) 7
d) 5
e) 4
(UNI-RIO) O etileno glicol, substância muito usada como agente anticongelante em motores automotivos, é um álcool e possui 38,7% de C, 9,7% de H e 51,6% de O. A fórmula mínima deste composto é:
(Dados: massas atômicas: H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u)
a) CHO3
b) CH3O
c) CH3O2
d) C2H3O
e) C3HO
Resposta: 1d, 2b
Sobre o(a) autor(a):
Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.