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Exercícios sobre Fórmula Molecular

A fórmula molecular de uma substância pode ser encontrada por meio da fórmula percentual, por meio da fórmula mínima ou diretamente, mas sempre é usada sua massa molar.

Questão 1

(Puccamp-SP) A análise de uma substância desconhecida revelou a seguinte composição centesimal: 62,1% de carbono, 10,3% de hidrogênio e 27,5% de oxigênio. Pela determinação experimental de sua massa molar, obteve-se o valor 58,0 g/mol. É correto concluir que se trata de um composto orgânico de fórmula molecular: (Massas atômicas: C = 12, H = 1, O = 16)

a) C3H6O2.

b) CH6O2.

c) C2H2O2.

d) C2H4O2.

e) C3H6O.

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Questão 2

(PUC-Campinas-SP) A combustão realizada a altas temperaturas é um dos fatores da poluição do ar pelos óxidos de nitrogênio, causadores de afecções respiratórias. A análise de 0,5 mol de um desses óxidos apresentou 7,0 g de nitrogênio e 16 g de oxigênio. Qual a sua fórmula molecular?

a) N2O5

b) N2O3

c) N2O

d) NO2

e) NO

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Questão 3

A fórmula mínima da glicose, do ácido acético, do ácido lático e do formaldeído é exatamente a mesma: CH2O. Sabendo que as suas massas molares são dadas por: 180 g/mol, 60 g/mol, 90 g/mol e 30 g/mol, qual é a fórmula molecular de cada uma dessas substâncias, respectivamente?

a) C4H12O2, C3H6O2, C2H2O2 e CH2O.

b) C6H18O6, C2H8O2, C4H12O2 e CH2O.

c) C6H12O6, C2H4O2, C3H6O3 e CH2O.

d) C3H6O3, C6H12O6, C2H2O2 e CH2O.

e) CH2O, C4H12O2, C2H4O2 e C6H12O6.

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Questão 4

A decomposição de carnes e peixes pela ação de bactérias resulta na formação de uma substância chamada cadaverina. O odor dessa substância é bem desagradável. Sua fórmula percentual é C58,77% H13,81% N27,40% e sua massa molar é igual a 102 g/mol. Determine a forma molecular da cadaverina.

a) C5H14N2.

b) C5H7N2.

c) C10H28N4.

d) C2H7N.

e) C4H14N2.

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Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “e”.

Sabemos que a massa molar é igual a 58 g/mol, então, temos:

  Cx    Hy     Oz
  ↓       ↓       ↓
12x +1y + 16z = 58

Agora é só fazer regra de três para cada elemento químico. Observe isso abaixo:

C: H: O:
100% – 62,1% de C 100% –  10,3% de H 100% – 27,5% de O
58 g – 12x de C 58 g – y de H 58 g – 16z de O
1200x = 3601,8 100y = 597,4 1600z = 1595
x = 3601,8/1200 y = 597,4/100 z = 1595/1600
x = 3,0015 = 3 y = 5,974 = 6 z = 0,99 = 1

Agora é só substituir x, y e z pelos valores encontrados: C3H6O.

* Outra forma de resolver seria encontrar primeiro a fórmula mínima por meio da fórmula percentual que foi dada no enunciado e depois calcular quantas fórmulas mínimas seriam necessárias para chegar à massa molar. Veja:

1º Passo: Temos: 62,1% de C, 10,3% de H e 27,5% de O. Dividimos cada valor desses, considerando em gramas, pelas respectivas massas molares:

C = 62,1/12 = 5,175
H = 10,3/1 = 10,3
O = 27,5/16 = 1,71875

Agora pegamos esses valores e dividimos cada um pelo menor entre eles, que é o 1,71875:

C = 5,175/1,71875 ≈ 3
H = 10,3/1,71875 ≈ 6
O = 1,71875/ 1,71875 = 1

Assim, a fórmula mínima dessa substância é: C3H6O.

2º passo – Determinando a massa da fórmula mínima e depois calculando quantas fórmulas mínimas são necessárias para se chegar à massa molar da substância:

C3H6O = (3 . 12) + (6 . 1) + (1 . 16) = 58 g/mol

A massa molar da fórmula mínima é exatamente igual à da fórmula molecular, portanto, elas são iguais: C3H6O.

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Resposta Questão 2

Alternativa “d”.

Cálculo da quantidade de matéria de cada elemento em 0,5 mol de óxido:

N: 7/14 = 0,5 mol

O: 16/16 =1 mol

Em 1 mol de óxido há 1 mol de N e 2 mol de O. Portanto, a fórmula molecular é NO2.

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Resposta Questão 3

Alternativa “c”.

A massa molar da fórmula mínima é dada por:

CH2O = (1 . 12) + (2 . 1) + (1 . 16) = 30 g/mol

Agora basta calcular quantas fórmulas mínimas são necessárias para se chegar à massa molar de cada substância:

Glicose: 180/30= 6 – multiplica a fórmula mínima por 6: C6H12O6;
Ácido acético: 60/30 = 2 – multiplica a fórmula mínima por 2: C2H4O2;
Ácido lático: 90/30 = 3 – multiplica a fórmula mínima por 3: C3H9O3;
Formaldeído: 30/30 – 1 – é igual à fórmula mínima: CH2O.

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Resposta Questão 4

Alternativa “a”.

1º passo: Determinar a fórmula mínima da cadaverina por meio da composição percentual em massa: Temos: 58,77 % de C, 13,81% de H e 27,40% de N. Dividimos cada valor desses, considerando em gramas, pelas respectivas massas molares:

C = 58,77/12 = 4,8975
H = 13,81/1 = 13,81
N = 27,40/14 = 1,9571

Agora pegamos esses valores e dividimos cada um pelo menor entre eles, que é o 1,229:

C = 4,8975/1,9571 ≈ 2,5
H = 13,81/1,9571 ≈ 7
N = 1,9571/ 1,9571 = 1

Como ainda não encontramos um número inteiro, vamos multiplicar todos os valores encontrados por 2:

C = 2,5 . 2 = 5
H = 7 . 2 = 14
N = 1 . 2 = 2

Assim, a fórmula mínima da nicotina é: C5H14N2.

2º passo – Determinar primeiro a massa da fórmula mínima e depois calcular quantas fórmulas mínimas são necessárias para se chegar à massa molar da substância:

C5H14N2 = (5 . 12) + (14 . 1) + (2 . 14) = 102 g/mol

A massa molar da fórmula mínima é exatamente igual à da fórmula molecular, portanto, elas são iguais: C5H14N2.

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