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química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte III Unidade I Capítulo 31 M ol e massa molar na determinação de fórmulas Respostas Respostas dos exercícios essenciais 1 a) uma dúzia b)quatro dúzias c) cinco dúzias 2 a) um mol b)quatro mols c) cinco mols 3 a) N2H4 b)32 g/mol c) Em 32 g de hidrazina (1 mol) há 28 g do elemento químico nitrogênio e 4 g do elemento químico hidrogênio. 4 Os dados se referem a 0,5 mol da substância. Multiplicando-os por 2, para encontrarmos o que está presente em 1 mol, teremos: 20 mol C 30 mol H 1 mol O o que indica que a fórmula molecular é C20H30O. 5 a) Grandezas: Massa Porcentagem 95 g 100% 24 g x b) Grandezas: Massa do sal V x 5 25% V y 5 25 kg V y 5 25 kg Massa de Mg 95 g 24 g 100 kg y Massa Porcentagem 100 kg 100% y 25% ou Grandezas: 6 Para o minério Fe2O3: Grandezas: Massa Porcentagem 160 g 100% 112 g x V x 5 70,0% V y 5 72,4% Para o minério Fe3O4: www.modernaplus.com.br Grandezas: Massa Porcentagem 232 g 100% 168 g y Há, portanto, um teor de ferro ligeiramente maior no Fe3O4. 7 Para a ureia: Grandezas: Massa Porcentagem 60 g 100% 28 g x V x 5 47% 1 tito canto 1 química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte III Unidade I Capítulo 31 M ol e massa molar na determinação de fórmulas 1 Para o nitrato de amônio: Grandezas: Massa Porcentagem 80 g 100% 28 g y V y 5 35% Há maior quantidade de nitrogênio por grama de ureia. 8 Como a massa molar do H2SO4 é 98 g/mol, o problema versa sobre um mol dessa substância. Em um mol de H2SO4 há: a)dois mols de átomos de hidrogênio. b)um mol de átomos de enxofre. c) quatro mols de átomos de oxigênio. d)2 ? 6 ? 1023 átomos de hidrogênio. e) 6 ? 1023 átomos de enxofre. f) 4 ? 6 ? 1023 átomos de oxigênio. 9 Em 58,5 g de NaC, há um mol de íons Na1 e um mol de íons C,2. Vamos calcular a quantidade de cátions Na1 em 117 g. Grandezas: Massa Número de íons 58,5 g 6 ? 1023 cátions V x 5 1,2 ? 1024 cátions 117 g x O número de ânions C,2 é igual ao de cátions Na1. Em 117 g de NaC, há, portanto, 1,2 ? 1024 cátions e 1,2 ? 1024 ânions. 10 A fórmula molecular é C6H8O6 e a fórmula mínima é C3H4O3. 11 C10H12NO 12 Be3A,2Si6O18 13 Sim. Do enunciado deduz-se que a fórmula molecular é C8H8O3, que já expressa a proporção entre os átomos de C, H e O por meio dos menores números inteiros. 14 A massa de uma fórmula mínima CH3O é 31 u. A fórmula molecular é (CH3O)x, ou CxH3xOx, em que x é um número inteiro maior que zero. Assim, a massa da molécula é 31 ? x u. Como a massa da molécula é 62 u, vem que: 31 ? x u 5 62 u V x 5 2 Assim, a fórmula molecular do etilenoglicol é C2H6O2. 15 A massa da fórmula C2H6N é 44 u. Na faixa mencionada está um múltiplo de 44 u, que é 88 u. Portanto, a fórmula molecular da substância é C4H12N2 e a massa molecular pedida é 88 u. www.modernaplus.com.br 16 a) 0,25 0,35 0,05 Dividindo tudo por 0,05, vem: 5 7 1 Assim, a fórmula mínima é C5H7N. b) A massa da fórmula mínima C5H7N é 81 u. Considerando que a fórmula molecular é (C5H7N)x ou C5xH7xNx, a massa molecular é 81 ? x u. 81 ? x u 5 162 u V x 5 2 Assim, a fórmula molecular da nicotina é C10H14N2. 17 Grandezas: Massa Porcentagem 100 g 100% Ca: 40 g x C: O: 12 g 3 ? 16 g y z V x 5 40% y 5 12% z 5 48% tito canto 2 química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte III Unidade I Capítulo 31 M ol e massa molar na determinação de fórmulas 18 Grandezas: Massa 60 g Porcentagem 100% C: 2 ? 12 g x H: O: 4?1g 2 ? 16 g y z V x 5 40,0% y 5 6,7% z 5 53,3% 19 a) CH2O para todos. b)São iguais, pois apresentam a mesma fórmula mínima, isto é, a mesma proporção entre as quantidades de átomos dos elementos formadores. c) 40,0% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio. 21 Considerando uma amostra de 100 g do composto, podemos afirmar que nela há 75 g de carbono e 25 g de hidrogênio. Vamos calcular as quantidades em mol de cada um desses elementos nessa amostra. 75 g Quantidade de carbono 5 _________ 5 6,25 mol 12 g/mol 25 g 5 25 mol Quantidade de hidrogênio 5 ________ 1 g/mol Assim, temos a proporção em mols C6,25H25. Dividindo por 6,25 ambos os números da proporção 6,25 25, passamos a expressá-la por meio de números inteiros, 1 4. A fórmula mínima é CH4 e, de acordo com o enunciado, a fórmula molecular também. 22 Numa amostra de 100 g do composto há 80 g de carbono e 20 g de hidrogênio. 80 g Quantidade de carbono 5 _________ 5 6,67 mol 12 g/mol 20 g 5 20 mol Quantidade de hidrogênio 5 ________ 1 g/mol Assim, temos a proporção em mols C6,67H20. Dividindo por 6,67 ambos os números da proporção 6,67 20, passamos a expressá-la por meio de números inteiros, 1 3. A fórmula mínima é CH3 e, pelo enunciado, deduz-se que a fórmula molecular é C2H6. www.modernaplus.com.br 23 Consideremos uma amostra de 100 g do óxido A. 40 g 5 1,25 mol Quantidade de enxofre 5 _________ 32 g/mol 60 g 5 3,75 mol Quantidade de oxigênio 5 _________ 16 g/mol A proporção 1,25 3,75 equivale a (basta dividir po 1,25) 1 3. A fórmula mínima é SO3. Portanto, a fórmula molecular do óxido A também é SO3. Agora vamos considerar uma amostra de 100 g do óxido B. 50 g Quantidade de enxofre 5 _________ 5 1,56 mol 32 g/mol 50 g 5 3,13 mol Quantidade de oxigênio 5 _________ 16 g/mol A proporção 1,56 3,13 equivale a (basta dividir po 1,56) 1 2. A fórmula mínima é SO2. Portanto, a fórmula molecular do óxido B também é SO2. 24 Se considerarmos uma amostra em que haja 6 g de carbono, podemos afirmar que nela haverá 1 g de hidrogênio. 6g Quantidade de carbono 5 _________ 5 0,5 mol 12 g/mol 1g 5 1 mol Quantidade de hidrogênio 5 ________ 1 g/mol 1 tito canto 3 química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte III Unidade I Capítulo 31 M ol e massa molar na determinação de fórmulas A proporção 0,5 1 equivale a 1 2. Assim, a fórmula mínima é CH2. Como a fórmula molecular é igual à fórmula mínima multiplicada por seis, deduzimos que a fórmula molecular é C6H12. 1,2 g 25 Quantidade de carbono 5 _________ 5 0,1 mol 12 g/mol 6,4 g 5 0,2 mol Quantidade de enxofre 5 _________ 32 g/mol Decorre que a fórmula mínima do composto é CS2. 27 Vamos determinar a massa de nitrogênio e a de oxigênio em um mol de clorofila. Grandezas: Massa Porcentagem 892 g 100% N: x 6,3% O: y 9,0% V x 5 56 g y 5 80 g 56 g 5 4,0 mol Quantidade de nitrogênio 5 _________ 14 g/mol 80 g 5 5,0 mol Quantidade de oxigênio 5 _________ 16 g/mol Assim, se em um mol de clorofila há quatro mols de nitrogênio e cinco mols de oxigênio, concluímos que na molécula dessa substância há 4 átomos de nitrogênio e 5 átomos de oxigênio. 28 Grandezas: Massa Porcentagem 65.000 g 100% x 0,394% V x 5 256 g 256 g Quantidade de enxofre 5 _________ 5 8 mol 32 g/mol Assim, se em um mol de hemoglobina (65.000 g) há oito mols de enxofre, concluímos que na molécula dessa substância há 8 átomos desse elemento. 29 Vamos calcular a massa de cada elemento em um mol da substância e, a seguir, determinar a quantidade em mols correspondente a cada uma dessas massas. www.modernaplus.com.br Grandezas: Massa Porcentagem 162 g 100% C: x 44,4% H: y 6,2% S: z 39,5% O: w 9,9% 72 g 5 6 mol Quantidade de carbono 5 _________ 12 g/mol 10 g 5 10 mol Quantidade de hidrogênio 5 ________ 1 g/mol 64 g 5 2 mol Quantidade de enxofre 5 _________ 32 g/mol 16 g 5 1 mol Quantidade de oxigênio 5 _________ 16 g/mol Portanto, a fórmula molecular é C6H10S2O. x 5 72 g V y 5 10 g z 5 64 g w 5 16 g 1 tito canto 4 química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte III Unidade I Capítulo 31 M ol e massa molar na determinação de fórmulas 30 Grandezas: Massa Porcentagem 194 g 100% C: x 49,5% H: y 5,2% N: z 28,8% O: w 16,5% 96 g Quantidade de carbono 5 _________ 5 8 mol 12 g/mol 10 g 5 10 mol Quantidade de hidrogênio 5 ________ 1 g/mol 56 g 5 4 mol Quantidade de nitrogênio 5 _________ 14 g/mol 32 g 5 2 mol Quantidade de oxigênio 5 _________ 16 g/mol www.modernaplus.com.br Portanto, a fórmula molecular é C8H10N4O2. x 5 96 g V y 5 10 g z 5 56 g w 5 32 g 1 tito canto 5
