Enunciado

F.7 Determine as fórmulas empíricas a partir da análise seguinte. (a) A composição percentual em massa da criolita, um composto usado na produção de alumínio, é 32,79% de Na, 13,02% de Al e 54,19% de F. (b) Um composto usado para gerar o gás O2 no laboratório tem como composição percentual em massa: 31,91% de K e 28,93% de Cl, o restante sendo oxigênio.(c) Um fertilizante tem a seguinte composição percentual em massa: 12,2% de N, 5,26% de H, 26,9% de P e 55,6% de O.

Passo 1

  1. A massa do elemento X em 100 g do composto é igual ao seu valor percentual em massa.
  2. Portanto,

    m(Na)= 32,79 g

    m(Al)= 13,02g

    m(F)= 54,19g

    Para obter os mols, divida a massa pela massa molar de cada elemento.

    n N a = 32,79 g 22,98 g . m o l - 1 = 1,427   m o l  

    n A l = 1 3 . 0 2 g 26,98 g . m o l - 1 = 0,4826   m o l  

    n F = 54,19 g 18,99 g . m o l - 1 = 2,854   m o l  

    Agora dívida cada quantidade pela menor quantidade obtida anteriormente, que é 0,4826 mol.

    N a = 1,427   m o l 0,4826   m o l = 2,957

    A l = 0,4826   m o l 0,4826   m o l =   1,000

    F = 2,854   m o l 0,4826   m o l =   5,914

    Como um composto sempre contém um número inteiro de átomos, a razão 2,957: 1,000:5,914 é de aproximadamente 3:1:6. A fórmula empírica do criolito é N a 3 A l F 6 .

    Passo 2

  3. A massa do elemento X em 100 g do composto é igual ao seu valor percentual em massa.
  4. Portanto,

    m(K)= 31,91 g

    m(Al)= 28,93g

    m(O)= 100g – (31,91 g + 28,93g) = 39,16 g

    Para obter os mols, divida a massa pela massa molar de cada elemento.

    n K = 3 1,91 g 39,09 g . m o l - 1 = 0,8163   m o l  

    n C l = 28,93 g 34,45   g . m o l - 1 = 0 , 8161   m o l  

    n O = 39,16   g 1 6,00   g . m o l - 1 = 2 , 4 4 8   m o l  

    Agora dívida cada quantidade pela menor quantidade obtida anteriormente, que é 0,4826 mol.

    K = 0,816 3 m o l 0,8161   m o l = 1,00

    C l = 0,8161   m o l 0,8161   m o l =   1,000

    O = 2 , 448   m o l 0,8161   m o l =   3,00

    Portanto, a razão mais simples de número de átomos no composto é K:Cl:O = 1: 1: 3.

    Portanto a fórmula empírica do composto é KClO3.

    Passo 3

  5. A massa do elemento X em 100 g do composto é igual ao seu valor percentual em massa.

Portanto,

m(N)= 12,2 g

m(H)= 5,26 g

m(P)= 26,9 g

m(O)= 55,6 g

Para obter os mols, divida a massa pela massa molar de cada elemento.

n N = 12,2 g 14,01 g . m o l - 1 = 0,871   m o l  

n H = 5,26 g 1,0079 g . m o l - 1 = 5,22   m o l  

n P = 26,9   g 30,97 g . m o l - 1 = 0,869   m o l  

O = 55,6 g 16,00 g . m o l - 1 = 3,48   m o l

Agora dívida cada quantidade pela menor quantidade obtida anteriormente, que é 0,4826 mol.

N = 0,871   m o l 0 , 869   m o l = 1,00

H = 5,22   m o l 0 , 869   m o l =   6 , 000

P = 0,879   m o l 0 , 869   m o l =   1,00

O = 3,48   m o l 0 , 869   m o l =   4,00

Portanto, no composto, a razão mais simples de número de átomos é

N: H: P: O = 1: 6: 1: 4

A fórmula empírica do composto é N H 6 P O 4

Resposta

  1. N a 3 A l F 6 .
  2. KClO3.
  3. N H 6 P O 4
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