Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima

Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 2º Ano
Cálculos estequiométricos:
fórmula percentual e fórmula mínima
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
São conhecidas,
atualmente, milhões de
substâncias químicas.
Qual é a linguagem
universal usada para
representar uma
substância ?
Imagem : Editor at Large/Creative
Commons Attribution- Share Alike 2.5
Generic
Imagem : fir0002/GNU Free Documentation
License
H2O
Fórmulas
C12H22O11
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
Fórmula química
Indica os elementos químicos que formam uma
substância química e a proporção entre eles.
Hidrogênio
Oxigênio
Carbono
Oxigênio
C12H22O11
H2O
2 átomos
Hidrogênio
1 átomo
12 átomos
22 átomos
11 átomos
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Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
Tipos de fórmulas nos
cálculos estequiométricos
Fórmula percentual
Fórmula mínima
Fórmula molecular
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Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
Na aula de hoje estudaremos:
1.Fórmula percentual.
2.Fórmula mínima.
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Em nosso dia a dia, ouvimos frases do tipo:
“a inflação do mês foi de 1,5%”;
“no último ano, a população aumentou 2,3%”;
“o preço da gasolina diminuiu 1,0%”.
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Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.
Imagem : Álvaro Barbero Jiménez/Creative Commons Atribuição 3.0 Unported
1. FÓRMULA PERCENTUAL
Na Química, acontece fato
semelhante. Dizemos, por exemplo,
que a composição centesimal do
metano (CH4) é 75% de carbono e 25%
de hidrogênio.
Isso significa que, em cada 100g
de metano, encontramos 75g de
carbono e 25g de hidrogênio.
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
A fórmula percentual ou centesimal indica a
massa de cada elemento químico que existe em 100
partes de massa (100g, 100 Kg) da substância.
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Ex.1: Um estudante da rede estadual de
Pernambuco realizou uma análise química de
0,40 g de um certo óxido de ferro e revelou que
a amostra apresenta 0,28 g de ferro e 0,12 g de
oxigênio. Determine a fórmula percentual.
Imagem : C John/Public Domain
Resolução:
• Para o “Fe”
0,40 g de óxido ----- 100 %
0,28 de Fe
•Para o “O”
----- x
0,40 g de óxido ----- 100 %
0,12 g de O
X = 70 % de Fe
y = 30 % de O
----- y
Portanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%O30%.
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Agora é sua vez!
Ex.2: (UEPB) Qual é o percentual de ferro e de oxigênio,
respectivamente, de uma amostra de óxido de ferro que
pesa 0,50 g, sabendo-se que a sua análise determinou
uma composição de 0,35 g de ferro e 0,15 g de oxigênio ?
a) 25% e 75%
b) 75% e 25%
c) 70% e 30%
xd) 30% e 70%
e) 85% e 15%
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Ex.3: O metano é um gás incolor, sua molécula é
tetraédrica e apolar, de pouca solubilidade na água
e, quando adicionado ao ar, transforma-se em
mistura de alto teor inflamável. Sabendo que sua
fórmula molecular é CH4 e que as massas atômicas
do carbono e do hidrogênio são, respectivamente,
12 e 1, qual sua fórmula percentual?
Resolução:
Calcula-se a massa molecular do metano:
CH4
1 . 12 + 4 . 1 =
16 g
Imagem : Villasephiroth /
Public Domain
16 g de metano --- 100%
12 g de C
--- x
X = 75% de C
16g de metano --- 100%
4 g de H
--- y
y = 25% de H
Portanto, a fórmula percentual do metano
é C75%H25%.
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Agora é sua vez!
Ex.4: (UNI-BH) Embora a palavra água seja escrita e
pronunciada de formas diferentes, de acordo com cada
língua como mostra a ilustração, a sua constituição
percentual em massa é a mesma. Assim, na linguagem da
Química, a água (H2O) possui composição centesimal de:
a) H67%O33%
Eau
Water
x H11,1%O88,9%
b)
c) H80%O20%
d) H33,5%O66,5%
Wasser
Acqua
Asia globe / Public Domain /
http://upload.wikimedia.org/wikipedi
a/commons/8/86/Asia_globe.jpg
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A maior parte dos fertilizantes, usados atualmente na
agricultura é constituída por três nutrientes principais:
nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).
• N: entra na formação de proteínas encontradas no
caule e nas folhas;
• P: acelera o crescimento das raízes e o
amadurecimento dos frutos;
• K: protege as plantas contra doenças e promove o
crescimento das sementes.
Esses nutrientes são absorvidos pelas raízes;
logo, os componentes dos fertilizantes são compostos
solúveis em água.
Imagem : Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported
1. FÓRMULA PERCENTUAL
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Ex.5: O nitrogênio pode ser fornecido às plantas na
forma de três compostos: sulfato de amônio —
(NH4)2SO4, nitrato de amônio — NH4NO3, ou ureia —
CO(NH2)2. Qual deles fornece maior teor de
nitrogênio?
(NH4)2SO4
NH4NO3
CO(NH2)2
MM = 132 g
MM = 80 g
MM = 60 g
132 g --------- 100%
28 g de N --- x
x = 21,2 %
80 g ---------- 100 %
28 g de N --- y
y = 35,0 %
60 g ---------- 100%
28 g de N --- z
z = 46,7%
Como podemos perceber, a ureia – CO(NH2)2 - apresenta maior teor
de nitrogênio (z = 46,7%). Além disso, ela oferece outras vantagens: é
mais barata e permanece no solo por mais tempo, o que favorece sua
absorção.
Imagem : Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported
1. FÓRMULA PERCENTUAL
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1. FÓRMULA PERCENTUAL
Agora é sua vez!
Ex.6: (USJT-SP) Uma jovem ganhou de seu noivo uma
aliança de ouro 18 quilates, pesando 2,00 g, no dia dos
namorados. Sabendo-se que o ouro de 18 quilates
contém 75% (em massa) de ouro e que o cobre e a
prata completam os 100% restantes, qual é a massa de
ouro na aliança?
a) 0,66 g
b) 0,15 g
c) 1,00 g
xd) 1,50 g
e) 1,80 g
Imagem : Ernst Vikne/Creative Commons AttributionShare Alike 2.0 Generic
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Vamos visitar o LabVirt?
Clique abaixo para aprendermos mais sobre o cálculo
da fórmula percentual:
http://www.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quimica/sim_qui_porcentagem.htm
Obs.: caso a simulação não seja executada normalmente, é necessário instalar o
Adobe Flash Player (Link: http://get.adobe.com/br/flashplayer).
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2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA
Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal
forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de
intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos
carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc.
Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções. Revista Química Nova na Escola, 2008, Wilmo E. Francisco Junior.
Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/03-CCD-2907.pdf>
Imagem : Hinkel/GNU Free
Documentation License
Molécula da
glicose:
Fórmula
molecular:
C6H12O6
Proporção entre
os átomos:
6 : 12 : 6
Menor proporção
entre os átomos:
1:2:1
Fórmula
mínima:
CH2O
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2. FÓRMULA MÍNIMA
A fórmula mínima ou empírica indica a
proporção mínima, em números inteiros, dos átomos
de cada elemento químico em uma molécula da
substância.
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Tabela 1
Fórmula molecular e fórmula mínima
de algumas substâncias
Nome da substância
Fórmula molecular
Fórmula mínima
Água
H 2O
H2O
Peróxido de
hidrogênio
H2O2
HO
Glicose
C6H12O6
CH2O
Ácido sulfúrico
H2SO4
H2SO4
Sacarose
C12H22O11
C12H22O11
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Agora que já compreendemos o conceito de
fórmula mínima, vamos aprender a obtê-la a partir da
fórmula percentual.
Fórmula percentual
?
Fórmula mínima
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Ex.7: Calcular a fórmula mínima de um composto que apresenta
43,4% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio (massas
atômicas: Na = 23, C = 12, O = 16).
Resolução:
Dados
Divisão das porcentagens Divisão pelo menor dos
pelas massas atômicas
valores encontrados
43,4% Na
43,4 = 1,88
23
1,88 = 2
0,94
11,3% C
11,3 = 0,94
12
0,94 = 1
0,94
45,3% O
45,3 = 2,82
16
2,82 = 3
0,94
Fórmula
mínima
Na2CO3
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Agora é sua vez!
Ex.8: (UFPB) O principal responsável pelo sabor amargo
da cerveja é o mirceno. Sabendo-se que a composição
centesimal deste composto é 88,2% em carbono e 11,8%
em hidrogênio, é correto afirmar que o mirceno tem
como fórmula mínima:
a) C10H16
b) CH2
c) C3H5
d) C2H2
xe) C5H8
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Ex.9: (UFV-MG) Sabe-se que, quando uma pessoa fuma um cigarro,
pode inalar de 0,1 até 0,2 miligramas de nicotina. Descobriu-se em
laboratório que cada miligrama de nicotina contém 74,00% de
carbono, 8,65% de hidrogênio e 17,30% de nitrogênio. Calcule a
fórmula mínima da nicotina. (Massas atômicas: C = 12, H = 1, N = 14)
Resolução:
Dados
Divisão das porcentagens Divisão pelo menor dos
pelas massas atômicas
valores encontrados
74,0% C
74,0 = 6,17
12
6,17 = 5
1,24
8,65% H
8,65 = 8,65
1
8,65 = 7
1,24
17,3% N
17,3 = 1,24
14
1,24 = 1
1,24
Fórmula
mínima
C5H7N
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2. FÓRMULA MÍNIMA
Agora é sua vez!
Ex.10: (VUNESP-SP) Considere as afirmações I, II e III, a respeito da
nicotina, cuja fórmula molecular é C10H4N2.
I. C10H4N2 é também a fórmula mínima da nicotina.
II. Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de
carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio.
III. 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de
carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos
de nitrogênio.
Estão corretas as afirmações:
a) I apenas.
d) I e III, apenas.
b) I e II, apenas.
e) I, II e III.
c)
x II e III, apenas.
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NA AULA DE HOJE APRENDEMOS A...
1. Calcular a massa de cada elemento
químico que existe em 100 partes de
massa (100 g, 100 Kg) da substância.
Fórmula percentual
ou centesimal
2. Calcular a proporção mínima, em
números inteiros, dos átomos de
cada elemento químico em uma
molécula da substância.
Fórmula mínima
ou empírica
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Exercite seus conhecimentos resolvendo em casa:
http://www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/pdf/61.pdf
Lista de exercícios em “pdf” com 63 questões sobre fórmula
percentual e fórmula mínima, com gabarito.
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Até a próxima aula!
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Data do Acesso
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012
28/09/2012