Exercícios Resolvidos de Fórmulas Químicas

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Enunciado

Há séculos, os aborígenes australianos usam folhas de eucalipto para aliviar gargantas irritadas e outras dores. O ingrediente ativo primário foi identificado e recebeu o nome de eucaliptol. A análise de uma amostra de eucaliptol de massa total 3,16 g mostrou em sua composição 2,46 g de carbono, 0,369 g de hidrogênio e 0,332 g de oxigênio. Determine as percentagens em massa de carbono, hidrogênio e oxigênio no eucaliptol. Determine ainda sua fórmula molecular, sabendo a massa molar do composto é igual a 154,25 g/mol.

Passo 1

Pro cálculo de composição percentual a gente só vai dividir a massa de cada um dos elementos pela massa total da amostra.

Quem prefere calcular porcentagem por regra de três, fica a vontade viu. Somos de exatas e sabemos que a matemática nos permite calcular por caminhos diversos chegando ao mesmo resultado.

% C = m C m a m o s t r a . 100 = 2,46 3,16 . 100 = 77,8   %

% H = m H m a m o s t r a . 100 = 0,369 3,16 . 100 = 11,7   %

% O = m O m a m o s t r a . 100 = 0,332 3,16 . 100 = 10,5   %

Passo 2

Pra determinar a fórmula molecular, precisamos determinar a fórmula mínima primeiro.

Para isso, vamos calcular o número de mols de cada um dos elementos na amostra mencionada pelo enunciado.

Na tabela periódica vemos que:

M M C = 12,01   g / m o l

M M H = 1,01   g / m o l

M M O = 16,00   g / m o l

E o número de mols dessa galera pode ser calculado por:

n C = m C M M C = 2,46 12,01 = 0,2

n H = m H M M H = 0,369 1,01 = 0,36

n O = m O M M O = 0,332 16,00 = 0,02

Vamos considerar que a fórmula mínima contem 1 oxigênio.

Como a proporção entre C e O é dada por 0,2 / 0,02 = 10 , a fórmula mínima terá 10 carbonos.

Sendo a proporção entre H e C dada por 0,36 / 0,2 = 1,8 , a fórmula mínima terá 18 hidrogênios.

C 10 H 18 O

Passo 3

Por último, precisamos transformar a fórmula mínima em fórmula molecular.

Para isso vamos calculr a massa molar da fórmula mínima, dividir a massa molar por essa massa que calculamos e determinar qual o fator que multiplicando a fórmula mínima nos leva à fórmula molecular.

A massa molar da fórmula mínima será:

M M C 10 H 18 O = 10   ×   M M C + 18   ×   M M H + ( 1   ×   M M O )

M M C 10 H 18 O = 10   ×   12,01 + 18   ×   1,01 + 1   ×   16,00 = 154,28   g / m o l

Dividindo a massa molar do eucaliptol (fornecida pelo enunciado) pela massa molar da fórmula mínima, encontramos:

154,25 154,28 ≅ 1

Portanto, na fórmula molecular coincide com a fórmula mínima.

Resposta

% C = 77,8   %

% H = 11,7   %

% O = 10,5   %

Fórmula molecular: C 10 H 18 O

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