Fórmulas Químicas
Teoria
Fala aí! Seja muito bem vindo ao RespondeAí! Bora aprender as diferentes Fórmulas Químicas!
Existem várias formas de representar uma molécula, algumas dão mais informações sobre o composto, enquanto outras dão menos, mas cada uma é útil no seu momento!
Então sem mistério, se liga nessa imagem com todas as fórmulas químicas que você precisa saber!
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Pra entender melhor cada fórmula química você pode conferir esse vídeo aqui em baixo! 👇
Ou então segue comigo pra um resuminho em texto! 😉
Fórmula Molecular
É a maneira mais simples de representar uma molécula. Ela informa quais átomos estão presentes na molécula e suas respectivas quantidades.
Por exemplo:
Que é a fórmula molecular da glicose! Ela nos diz que essa molécula tem então 6 átomos de carbono (C), 12 átomos de hidrogênio (H) e 6 átomos de oxigênio (O).
Agora você me pergunta, eu posso colocar os átomos em qualquer ordem? Por que que o carbono vem primeiro?
Então, tem uma ordem certa sim! E isso ai é tudo convenção que a galera da antiga escolheu. Se liga nessa dica maneira que eu vou dar!
Quando você quiser escrever a fórmula molecular de um substância, lembra da palavra MACHO, e vai na ordem:
- Metais
- Ametais
- Carbono
- Hidrogênio
- Oxigênio
Fórmula Estrutural
Essa aqui é a fórmula estrutural do propano, que tem como fórmula molecular
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Fórmula Estrutural Condensada
Essa fórmula é como se fosse uma mistura da fórmula estrutural e a fórmula molecular. Se quisermos colocar a molécula do exemplo anterior, propano na fórmula estrutural condensada ele vai ficar com essa carinha aqui:
Fórmula em Bastão
É a fórmula mais usada, também conhecida como fórmula condensada linear! Essa estrutura mostra a estrutura e ligações das moléculas, omitindo os átomos de carbono, de forma que a estrutura fique simplificada
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Essa é a estrutura do propanal! É um aldeído que tem 3 átomos de carbono e uma dupla ligação com o oxigênio no carbono da ponta.
Os carbonos e os hidrogênios ligados a eles ficam omitidos! A estrutura dele na fórmula estrutural é essa aqui:

Fórmula Eletrônica de Lewis
Essa forma de representação é menos usada, mas ela é interessante, porque nesse tipo de estrutura os elétrons da camada de valência são representados por bolinhas!

Essa fórmula mostra a quantidade e a posição dos elétrons que estão na última camada eletrônica do átomo. As ligações existentes são representadas por esses traços que ligam um elétron ao outro, e no caso de ligações dativas, elas são representadas por setas.
Resumo:
- A fórmula molecular nos diz quais e quantos átomos de cada elemento estão presentes em uma molécula de um composto.
- A fórmula estrutural nos mostra a estrutura e as ligações entre os átomos.
- A fórmula condensada nos mostra cada fragmento da estrutura como uma fórmula molecular parcial.
- A fórmula em bastão ou condensada linear nos mostra a estrutura e as ligações, omitindo os carbonos e os hidrogênios.
- Por último, a fórmula eletrônica de Lewis mostra a estrutura, as ligações e os elétrons da camada de valência de cada átomo.
A maioria dos exercícios envolvendo fórmulas químicas pedem pra você converter uma na outra. Então você vai precisar saber as informações que cada fórmula dá e usar um pouquinho de matemática para convertê-las.
Agora bora praticar com exercícios?!
Fórmula Molecular
Fórmula Estrutural
Fórmula Estrutural Condensada
Fórmula em Bastão
Fórmula Eletrônica de Lewis
Resumo:
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp F49-F.4.
A espectrometria de massas dá para a vitamina C a massa molar . Sabendo que a fórmula empírica é , qual é a fórmula molecular da vitamina C?
Passo 1
Aqui o objetivo é passar da fórmula mínima para a fórmula molecular.
E como fazemos isso?
Vamos calcular a “massa molar” do composto caso sua fórmula molecular fosse igual a sua fórmula mínima.
Depois, vamos dividir a massa molar real pela massa molar da fórmula mínima. Assim, vamos ver quantas vezes a fórmula mínima precisa ser multiplicada para “atingir” a fórmula molecular.
Partiu?
Passo 2
Massa molar da fórmula unitária:
Passo 3
Dividindo a massa molar da vitamina C (fornecida pelo enunciado) pela massa molar da fórmula mínima, encontramos:
Portanto, na fórmula molecular da vitamina C, multiplicamos os índices da fórmula mínima pelo fator :
Resposta
Exercício Resolvido #2
UFRJ – Química Geral I (Estequiometria, teoria atômica e periódica). Prof. Emerson. Questão 02.
Dê a fórmula mínima de cada um dos seguintes compostos, se uma amostra contém:
a) mol de , mol de e mol de ;
b) g de ferro e g de oxigênio.
Passo 1
a) A fórmula mínima deverá mostrar a proporção entre () através de números inteiros.
Analisando o número de mols de cada elemento, percebemos que é a metade de , que é um terço de .
Portanto, se representarmos a quantidade de oxigênio ( mol) por , a quantidade de carbono () deverá ser 2, para que seja o dobro. E a quantidade de H, para que seja o triplo da quantidade de carbono, deverá ser 6.
A fórmula mínima é, então, dada por:
Passo 2
b) No item b, vamos transformar as massas fornecidas em número de mol através da massa molar dos elementos. E analisaremos as proporções entre os números de mols para determinar a fórmula mínima.
Olha aí a massa molar do ferro e do oxigênio:
E as massas de e , dadas no enunciado:
Portanto, o número de mols de cada um pode ser calculado por:
E a fórmula mínima poderia ser assim:
Só que não.
Porque a gente precisa de números inteiros como índices, certo?
Mantendo as proporções, a fórmula mínima do composto será:
Resposta
a)
b)
Exercício Resolvido #3
UFS – Lista de Físico-Química. Prof. Dr. Juvenal Filho. Questão 05.
Sabendo que a fórmula mínima do benzeno é e que a sua massa molar é de , determine a fórmula molar do benzeno.
Passo 1
Mais uma vez vamos calcular a “massa molar” da fórmula mínima e ver quantas vezes ela precisa ser repetida para atingir a massa molar do benzeno.
O fator que multiplica a massa molar da fórmula mínima para atingir a massa molar será o mesmo que multiplicará os índices na fórmula mínima para atingir a fórmula molecular (que foi chamada de fórmula molar).
Passo 2
A massa molar da fórmula mínima será dada por:
A razão entre a massa molar do benzeno e de sua fórmula mínima é, então:
Como precisamos de um número inteiro, vamos considerar que o fator seja 6.
Passo 3
A fórmula molecular do benzeno será, então:
Resposta
Exercício Resolvido #4
Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp F46-Teste F.1A. Modificado.
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 g mostrou em sua composição g de carbono, g de hidrogênio e 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 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.
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:
E o número de mols dessa galera pode ser calculado por:
Vamos considerar que a fórmula mínima contem 1 oxigênio.
Como a proporção entre e é dada por , a fórmula mínima terá 10 carbonos.
Sendo a proporção entre H e C dada por , a fórmula mínima terá 18 hidrogênios.
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:
Dividindo a massa molar do eucaliptol (fornecida pelo enunciado) pela massa molar da fórmula mínima, encontramos:
Portanto, na fórmula molecular coincide com a fórmula mínima.
Resposta
Fórmula molecular:
Exercício Resolvido #5
Unicamp – Química Geral e Inorgânica. Prof. Nelson. P1-2015.1. Questão 01.
Uma amostra de (monóxido de dinitrogênio) contendo 4,33 g é composta de 63,65% de nitrogênio () e 36,35% de oxigênio (), em massa. Qual a composição percentual de uma amostra de 14,9 g de ?
Passo 1
Isso aí tá ate parecendo pegadinha.
Mas olha só... A porcentagem em massa (composição percentual) de uma amostra é uma propriedade intensiva, ou seja, independe da quantidade de massa analisada.
Portanto, se você pegar 1 g de uma amostra ou 100 g da mesma amostra, a composição percentual delas será a mesma!
Passo 2
Se 4,33 g de uma amostra de tem composição percentual igual a 63,65% de nitrogênio e 36,35% de oxigênio , a composição percentual de uma amostra de 14,9 g do mesmo composto será igual: 63,65% de nitrogênio e 36,35% de oxigênio.
Aliás, qualquer amostra de puro terá essa composição. Olha só:
Em 1 mol de ( g), a gente tem 2 mols de ( g) e 1 mol de ( g).
Portanto, a composição percentual será dada por:
Resposta
63,65% de nitrogênio e 36,35% de oxigênio.
Exercício Resolvido #6
USP – Lista de Exercícios de Estequiometria. Questão 05.
O cobre forma dois óxidos. Em um deles, existem g de oxigênio combinado com g de cobre. No outro, existem g de oxigênio combinados com g de cobre. Demonstre que estes dados ilustram a lei das proporções múltiplas.
Passo 1
Primeiramente, o que é essa tal lei das proporções constantes?
Essa lei foi enunciada por Dalton. Aquele do modelo atômico bola de bilhar.
Como Dalton ficava lá dizendo que o átomo era indivisível, ele acreditava que, ao formar compostos, os átomos se combinavam através de números inteiros.
Ou seja: era impossível você ter 1 átomo de hidrogênio se combinando com átomos de oxigênio. Se esses caras se combinavam na razão de 2:1, então 2 átomos de hidrogênio deveriam se combinar com 1 átomo de oxigênio.
Embora o modelo atômico de Dalton tenha caído em desuso, a Lei das Proporções Múltiplas é válida!
Ela diz que os átomos se combinam através de números inteiros e que, caso dois elementos sejam capazes de se combinar formando mais de um composto (tipo , , ...), caso a gente fixe a massa de um dos elementos em todos os compostos, as massas do outro elemento nos diferentes compostos terão entre si uma razão inteira.
Entre e , por exemplo, fixando a massa de oxigênio com g, temos g e g de nitrogênio, respectivamente. E a razão entre e é um número inteiro: .
Passo 2
O papo tá bom (mentira), mas vamos para o que interessa.
No primeiro óxido entre Cu e O, o número de mols de Cu é dado por:
E o número de mols de O:
Como o número de mols de Cu é o dobro do de O, a fórmula mínima desse óxido seria .
E no segundo óxido:
Como o número de mols de Cu e O são iguais, a fórmula mínima do óxido será .
E os átomos então combinado através de números inteiros, mas isso meio que a gente “faz acontecer” né.
Passo 3
Mas a Lei das Proporções Múltiplas diz que fixando a massa de um dos elementos, as massas do outro elemento terão entre si uma razão inteira.
O enunciado já fixa a massa de Cu em 10 g, só precisamos ver se, de fato, a razão entre as massas de oxigênio dos dois óxidos é um número inteiro:
Beleza! Os óxidos de cobre expostos estão ilustrando a lei das proporções múltiplas.
Resposta
Exercício Resolvido #7
UFS – Lista de Físico-Química. Prof. Dr. Juvenal Filho. Questão 02.
Qual a fórmula molecular de cada um dos compostos?
a) Fórmula mínima , massa molar g/mol
b) Fórmula mínima , massa molar g/mol
c) Fórmula mínima , massa molar g/mol
Passo 1
Faremos a mesma coisa nos três itens:
Primeiro calculamos a massa molar da fórmula mínima.
Depois calculamos a razão entre a massa molar do composto e da fórmula mínima.
Por último, utilizamos o fator calculado acima para multiplicar a fórmula mínima, encontrando a fórmula molecular.
Passo 2
a)
Fórmula molecular será a fórmula mínima com os índices multiplicados pelo fator 6:
Passo 3
b)
E a fórmula mínima coincide com a fórmula molecular!
Passo 4
c)
E a fórmula molecular será a fórmula mínima com os índices multiplicados pelo fator 2:
Resposta
Exercício Resolvido #8
UFRJ/IQ – Química Geral. Prof. Luiz Fernando Malta. P3. Questão 03.
A combustão de 11,5 g de etanol forneceu 22,0 g de e 13,5 g de . Determine a sua fórmula mínima.
Passo 1
A combustão envolve a reação de um composto com oxigênio (é uma oxidação). Caso a combustão seja completa, os produtos serão e água ().
Então a combustão do etanol será algo como (não balanceada):
Vamos fingir que a gente não tem a menor idéia de como é o composto etanol, ok?
Observe que, como temos carbono e hidrogênio nos produtos, o etanol precisar ter esses elementos na sua fórmula química. Além disso, ele pode ou não ter oxigênio.
Passo 2
Como foi dada a massa de e O formada, e podemos descobrir a massa de consumida (por diferença entre a massa de produtos e reagentes), assim como a massa molar dessa galera, vamos descobrir o número de mols envolvidos na reação.
O que faz com que a nossa equação química “semi-balanceada” fique igual a:
Trabalhando com número inteiros:
Como temos 2 carbonos do lado direito da equação, precisamos ter 2 carbonos no lado esquerdo:
Contando os hidrogênios e os oxigênios:
E a fórmula mínima do etanol foi encontrada!
Perceba que todos os índices são inteiros e não podemos reduzir a fórmula ainda mais porque temos um índice igual a 1!
Resposta
Exercício Resolvido #9
UFRJ – Química Geral I (Estequiometria, teoria atômica e periódica). Prof. Emerson. Questão 5. Modificada.
O glutamato monossódico (GMS) é suspeito de ser o responsável pela “síndrome do restaurante chinês”. Nos indivíduos sensíveis, os sintomas começam 20 minutos após a ingestão do glutamato monossódico. O GMS tem a seguinte composição em massa: 35,51% C, 4,80% H, 37,82% O e 8,29% N e 13,60% Na.
Qual a fórmula molecular desse composto, sabendo que a sua massa molar é cerca de 170 g?
Passo 1
Para transformar a composição percentual em fórmula molecular, começamos “fingindo” que temos uma amostra de 100 g do composto. Neste caso, teremos 35,51 g de C, 4,80 g de H, 37,82 g de O, 8,29 g de N e 13,60 g de Na.
Com essas massas e as massas molares dos elementos, vamos calcular o número de mols de cada elemento na fórmula mínima. Confere a massa dos elementos na tabela periódica.
A nossa fórmula mínima deve obedecer, portanto, a seguinte proporção:
Mas só podemos usar números inteiros.
Uma boa estratégia para fazer isso é igualar o menor a 1. Nesse caso estaremos usando um fator de multiplicação igual a , que deverá ser aplicado a todos os compostos:
Fórmula mínima encontrada!
Para transformar a fórmula mínima em fórmula molecular, vamos usar a massa molar do composto.
Passo 2
O enunciado já diz que:
E a massa molar da fórmula mínima é dada por:
Para a determinação da fórmula molecular, dividimos a massa molar pela massa molar da fórmula mínima, obtendo:
Como precisamos de um valor inteiro, utilizamos a aproximação .
Portanto, a fórmula molecular será idêntica à fórmula mínima.
Já podíamos desconfiar, considerando que o nome do composto é MONOssódico né?!
Resposta
Exercício Resolvido #10
Unicamp – Química Geral e Inorgânica. Prof. Nelson. P3 – 2015.1. Questão 03. Modificada.
O gás cianogênio é composto de 46,2% de C e 53,8% de N em massa. A 25°C e 751 torr, 1,05 g deste gás tóxico ocupa 500 mL. Considerando que o gás tenha comportamento ideal, defina a fórmula molecular desse gás.
Dados:
R = 0,082 L.atm/mol.K
1 torr = 0,0013 atm
g/mol
g/mol
Lei dos gases ideais:
Passo 1
A questão envolve essa parte de gases ideais que talvez você ainda não tenha estudado.
Mas vamos no passo-a-passo que vai dar tudo certo!
Para transformar a composição percentual em fórmula molecular, começamos “fingindo” que temos uma amostra de 100 g do gás. Neste caso, teremos 46,2 g de C e 53,8 g de N.
Com essas massas e as massas molares do C e do N, vamos calcular o número de mols de C e N na fórmula mínima.
Então a proporção molar entre C e N no gás cianogênio é de 1:1. E a fórmula mínima será dada por: .
Mas a fórmula molecular pode ser: , , ...
Para transformar a fórmula mínima em fórmula molecular, precisamos conhecer a massa molar do composto.
Passo 2
Pra isso, vamos utilizar a lei dos gases ideais, que nos diz o volume () ocupado por determinado número de mols () de um gás, dada determinada condição de temperatura () e pressão ():
Onde é a constante dos gases ideais.
Pelo enunciado temos que:
Observe que o “definiu” quais unidades a gente precisou usar pra .
Calculando então:
O enunciado nos diz, ainda, que a amostra é de g do gás.
Podemos então calcular a massa molar do gás por:
Passo 3
Para a determinação da fórmula molecular, dividimos a massa molar pela massa molar da fórmula mínima, obtendo:
Como precisamos de um valor inteiro, utilizamos a aproximação .
Portanto, a fórmula molecular será a fórmula mínima com os índices multiplicados pelo fator 2:
Resposta