Um catalisador experimental usado na polimerização do butadieno tem
de Co, 25,3 % de Mo e
de Cl . Qual é a sua fórmula empírica? Sabendo que a massa molar do catalisador é de
, qual sua fórmula molecular?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente descobrir a fórmula empírica de um catalisador que tem 23,3% de Cobalto (Co), 25,3% de Molibdênio (Mo) e 51,4% de Cloro (Cl). Depois, com a massa molar fornecida, vamos encontrar a fórmula molecular desse catalisador. Para isso, vamos precisar usar conceitos de porcentagem em composição química, cálculo de moles e relação entre fórmula empírica e molecular.
Passo 2
Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas do catalisador. Isso facilita porque os percentuais podem ser diretamente convertidos em gramas:
- Co: 23,3 g
- Mo: 25,3 g
- Cl: 51,4 g
Passo 3
Agora, vamos converter essas massas em moles usando as massas atômicas de cada elemento:
- Massa atômica do Co: ≈ 58,93 g/mol
- Massa atômica do Mo: ≈ 95,95 g/mol
- Massa atômica do Cl: ≈ 35,45 g/mol
Calculando:
- Moles de Co = 23,3 g / 58,93 g/mol ≈ 0,395 mol
- Moles de Mo = 25,3 g / 95,95 g/mol ≈ 0,263 mol
- Moles de Cl = 51,4 g / 35,45 g/mol ≈ 1,45 mol
Passo 4
Para encontrar a razão molar entre os elementos, dividimos todos os valores de moles pelo menor número de moles calculado, que é aproximadamente 0,263 mol:
- Razão de Co = 0,395 / 0,263 ≈ 1,5
- Razão de Mo = 0,263 / 0,263 = 1
- Razão de Cl = 1,45 / 0,263 ≈ 5,5
Passo 5
Os valores das razões não são números inteiros, então precisamos multiplicar todos eles por um fator para obter números inteiros. Nesse caso, multiplicamos por 2:
- Co: 1,5 * 2 = 3
- Mo: 1 * 2 = 2
- Cl: 5,5 * 2 = 11
Assim, a fórmula empírica é Co₃Mo₂Cl₁₁.
Passo 6
Agora, vamos calcular a massa molar da fórmula empírica:
- Co₃: 3 * 58,93 g/mol = 176,79 g/mol
- Mo₂: 2 * 95,95 g/mol = 191,90 g/mol
- Cl₁₁: 11 * 35,45 g/mol = 389,95 g/mol
Somando tudo:
176,79 + 191,90 + 389,95 = 758,64 g/mol
Passo 7
Sabemos que a massa molar do catalisador é 3797,5 g/mol. Para encontrar a fórmula molecular, dividimos a massa molar do catalisador pela massa molar da fórmula empírica:
3797,5 g/mol ÷ 758,64 g/mol ≈ 5
Isso significa que a fórmula molecular é 5 vezes a fórmula empírica.
Passo 8
Multiplicando cada elemento da fórmula empírica por 5:
- Co: 3 * 5 = 15
- Mo: 2 * 5 = 10
- Cl: 11 * 5 = 55
Portanto, a fórmula molecular do catalisador é Co₁₅Mo₁₀Cl₅₅.
Resposta
A fórmula molecular do catalisador é Co₁₅Mo₁₀Cl₅₅.
Exercícios relacionados
A partir de
de minério contendo os óxidos FeO e
é possível obter
de ferro puro. Qual a composição do minério?
Uma pequena xícara de café contém
de moléculas de água. Quantas moléculas de água estão presentes?
d)
Misturou-se 49 g de
com 0,5 moles de NaOH para reagir.
a) Calcule o teor de produzido pela reação
a) Calcule o teor de