Determine a fórmula empírica de cada um dos seguintes compostos, se uma amostra contém:
(a) 0,104 mol de K, 0,052 mol de C e 0,156 mol de O;
(b) 5,28 g de Sn e 3,37 g de F;
(c) 87,5 % de N, 12,5% de H em massa.
Passo 1
Entenda todas as referências como o Capitão América e reveja essa teoria para cortar todas as cabeças do seu problema.
Relembrando:
1) Fórmula Empírica = Fórmula MÍNIMA - representa a composição PROPORCIONAL DE ÁTOMOS NO COMPOSTO;
Ex:
CH2O
2) Fórmula Molecular = representação dos compostos e seus conteúdos completos;
Ex:
C6H12O6
3) Porcentagem de Massa = percentual de massa de UM ÁTOMO ISOLADO DENTRO DE DETERMINADA MOLÉCULA;
Ex:
Qual é a % de C em C6H12O6? Existem 6 átomos de Carbono em C6H12O6, ou seja:
Nesse caso, tem-se:
O que significa que 40% da massa de C6H12O6 é composta por Carbono.
Passo 2
É necessário encontrar todas as relações estequiométricas dos respectivos compostos de acordo com os seus dados específicos e suas massas atômicas.
Também é preciso verificar o tipo de relação de cada uma das comparações proporcionais, pois tanto a fórmula empírica quanto a molecular serão determinadas pelas quantidades MOLARES DOS ÁTOMOS PRESENTES EM CADA COMPOSTO:
Na letra (a) a relação é direta entre mols de cada elemento;
Na letra (b), entre massa em gramas;
Na letra (c), em % de massa.
Passo 3
Se a relação é direta MOL x MOL
Letra (a) - Caso Geral
Temos:
0,104 mol de K — 0,052 mol de C — 0,156 mol de O
As proporções devem ser ajustadas aos seus MENORES VALORES INTEIROS POSSÍVEIS
0,104 mol de K — 0,052 mol de C — 0,156 mol de O → (÷ 0,052, por exemplo)
2 mol de K — 1 mol de C — 3 mol de O
Ou seja, a fórmula empírica é K2CO3
Se a relação é entre MASSA (g) x MOL
Letra (b) - Caso Geral
Temos:
5,28 g de Sn e 3,37 g de F
As proporções devem PRIMEIRO ser relacionadas com as suas respectivas distribuições estequiométricas, logo:
5,28 g — nSn
118,71 g — 1 mol Sn
nSn = 5,28 / 118,71 = 0,0445 mol
3,37 g — nF
18,99 g — 1 mol F
nF = 3,37 / 18,99 = 0,1775 mol
A reação ocorre entre 0,0445 mol de Sn e 0,1775 mol de F, ou seja:
0,0445 mol de Sn — 0,1775 mol de F(÷ 0,0445)
1 mol de Sn — 3,98 mol de F
aproximando:
1 mol de Sn — 4 mol de F
Ou seja, a fórmula empírica é SnF4
Se a relação é entre % DE MASSA x MOL
Letra (c) - Caso Geral
Temos:
87,5 % de N, 12,5% de H em massa
87,5% — nN
14,006 g — 1 mol N
nN = 87,5 / 14,006 = 6,2475 mol N
12,5% — nH
1,008 — 1 mol H
nH = 12,5 / 1,008 = 12,4007 mol H
6,2475 mol de N — 12,4007 mol de H → (÷ 6,2475)
1 mol de N — 1,985 mol de H
aproximando:
1 mol de N — 2 mol de H
Ou seja, a fórmula empírica é NH2
Resposta
(a) 0,104 mol de K, 0,052 mol de C e 0,156 mol de O; = Fórmula Empírica K2CO3
(b) 5,28 g de Sn e 3,37 g de F; = Fórmula Empírica SnF4
(c) 87,5 % de N, 12,5% de H em massa. = Fórmula Empírica NH2