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Prof. Edson Cruz FÓRMULA QUÍMICA Definição: é a representação gráfica das substâncias. Fórmulas Qual é a linguagem universal usada para representar uma substância ? São conhecidas, atualmente, milhões de substâncias químicas. Peróxido de hidrogênio HO H2O2 HO-OH Fórmula empírica Fórmula molecular Fórmula Semi- desarrolada FÓRMULA QUÍMICA Indica os elementos químicos que formam uma substância química e a proporção entre eles. H2O C12H22O11 Hidrogênio Oxigênio 2 átomos 1 átomo Oxigênio Hidrogênio Carbono 11 átomos 22 átomos 12 átomos TIPOS DE FÓRMULAS Para que você aprenda os cálculos estequiométricos, é necessário conhecer primeiro as proporções existentes entre os elementos que formam as diferentes substâncias. Por isso, vamos estudar inicialmente os diferentes tipos de fórmulas. Encontrar a fórmula de uma substância é descobrir os tipos de elementos que a compõem e a proporção dos átomos desses elementos na fórmula, em massa e em quantidade de matéria (mol). PRINCIPAIS CASOS DE FÓRMULAS • Fórmula Molecular: indica os elementos e o número de átomos de cada um deles na substância. • Fórmula Mínima: indica os elementos e a menor proporção em números inteiros da combinação entre os átomos. • Fórmula Centesimal: indica os elementos e a proporção centesimal em massa entre eles na substância. Obs. Existem ainda as fórmulas estrutural e eletrônica que não têm importância quantitativa. 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> Menor proporção entre os átomos: 1 : 2 : 1 Fórmula molecular: C6H12O6 Proporção entre os átomos: 6 : 12 : 6 Fórmula mínima: CH2O FÓRMULA CENTESIMAL OU PERCENTUAL Cálculo: é determinada por um simples cálculo percentual a partir da fórmula molecular. Exemplo: Cálculo da composição centesimal da água. H = 1 x 2 = 2g O = 16 x 1 = 16g H2O = 1 x 2 + 16 x 1 = 18g H = 2 x 100 / 18 = 11,11% O = 16 x 100 / 18 = 88,89% Fórmula Molecular Fórmula Mínima Fórmula Centesimal 1º composto CH4 CH4 C75% H25% 2º composto C2H6 CH3 C80% H20% 3º composto C6H12O6 CH2O C40% H6,66% O53,33% Exemplo 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. Resolução: • Para o “Fe” •Para o “O” 0,28 de Fe ----- x 0,12 g de O ----- y 0,40 g de óxido ----- 100 % Portanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%O30%. 0,40 g de óxido ----- 100 % y = 30 % de O X = 70 % de Fe Exemplo 2: 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 Portanto, a fórmula percentual do metano é C75%H25%. y = 25% de H X = 75% de C 16 g de metano --- 100% 12 g de C --- x 16g de metano --- 100% 4 g de H --- y 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. Tabela 1 Fórmula molecular e fórmula mínima de algumas substâncias NOME DA SUBSTÂNCIA FÓRMULA MOLECULAR FÓRMULA MÍNIMA Água H2O H2O Peróxido de hidrogênio H2O2 HO Glicose C6H12O6 CH2O Ácido sulfúrico H2SO4 H2SO4 Sacarose C12H22O11 C12H22O11 Cálculo: é determinada a partir da fórmula molecular ou percentual. Exemplo 1: a partir da fórmula molecular. Fórmula Molecular Fórmula Mínima H2O2 HO C6H12O6 CH2O Exemplo 2: a partir da fórmula percentual ou com posição em massa. • Fórmula percentual da água: H – 11,11% O – 89,89% N° de mols (n) Simplificação H – 11,11/ 1 = 11,11 11,11/5,62 = 2 O – 89,89/16 = 5,62 11,11/11,11 = 1 Fórmula Mínima H2O FÓRMULA MOLECULAR Cálculos: é determinada multiplicando-se a fórmula mínima por um fator n inteiro, que depende da massa molecular da substância, onde: n = massa molecular / massa da fórmula mínima Fórmula Molecular = (Fórmula Mínima)n Exemplo: a partir da fórmula mínima. • A massa molecular da água oxigenada = 34 u. m. a. fórmula mínima é HO, determinar a fórmula molecular: Fórmula Molecular = (HO)n n = 34 / 17 n = 2 Fórmula Molecular = H2O2
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