Quimica Geral 1 - Russel.pdf

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DETERMINAÇÃO DA FÓRMULA EMPÍRICA A PARTIR DE UMA ANÁLISE ELEMENTAR Uma fórmula empírica expressa as razões entre os números de mols de átomos e um mol de fórmulas unitárias. Isto fornece um meio de achar a fórmula empírica de um composto pela sua análise. Exemplo 2.13 Acredita-se que o nitrato de peroxiacetila (NPA) desempenha um papel na formação da neblina fotoquímica. Ele tem a seguinte composição percentual em massa: 19,8% de C; 2,5% de H; 66,1 % de O e 11,6% de N. Qual é a fórmula empírica do (NPA)? Solução: Iniciamos considerando alguma quantidade de NPA e achando quantos gramas de C, H, O e N. estão presentes nesta quantidade. Realmente, qualquer quantidade servirá porque estamos somente procurando uma razão, porém é conveniente escolher exatamente 100 g. Isto faz com que o número de gramas de um elemento seja numericamente igual à percentagem daquele elemento(19,8%de 100 g é 19,8 g, por exemplo.) Em 100 g de NPA há, portanto, 19,8 g de C, 2,5 g de H, 66,1 g de O e 11,6 g de N. A seguir necessitamos encontrar o número de mols de cada espécie de átomos nesta amostra de 100,0g. Desde que 1 mol de cada elemento tem uma massa que é numericamente igual a sua massa atômica, porém expresso em gramas, os números de mols dos quatros elementos são: Agora, precisamos determinar a razão simples entre esses números de mols. Esta razão expressa os números relativos de mols dos átomos de cada elemento no composto e pode ser escrita (para C, H, O e N) como 1,65:2,5:4,13:0,829. E isto conduz a uma fórmula empírica com frações decimais como subíndices: C1,65H2,5O4,13N0,829 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 85
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. A fim de converter a razão expressa em números inteiros, dividimos cada um dos números pelo menor deles; neste caso, por 0,829. [NOTA: dividindo-se todos os números pelo mesmo número (diferente de zero) a razão nunca muda.] Estes números podem ser arredondados dando-nos 2:3:5:1, desse modo a fórmula empírica do NPA é C2H3O5N. Problema Paralelo: Frutose, ou açúcar de frutas, tem 40,0% C, 6,7% H e 53,3% O, em massa. Qual é a sua fórmula empírica? Resposta: CH2O. AS FÓRMULAS MOLECULARES Se a fórmula empírica de um composto molecular é conhecida, então somente um pouco mais de informação é necessária a fim de determinar a fórmula molecular. Esta informação é a sua massa molecular. Exemplo 2.14 O etano é um composto molecular que tem a fórmula empírica CH3. A massa molecular' do etano determinada experimentalmente é 30,1. Encontre a fórmula molecular do etano. Solução: A razão indicada na fórmula molecular deve ser equivalente à razão indicada na fórmula empírica, isto é, 1:3. Isto não auxilia muito, porque a fórmula molecular pode ser CH3 ou 86
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