Exercicios Resolvidos de Química Geral cap 2 Brady Humiston p 60 63

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Exercicios Resolvidos de Química Geral - Brady-Humiston P.60-63.
2.38 Conceitos: a) 1mol corresponde a 6,022 x1023 átomos
 b) a Fórmula molecular indica que existem 3 mol de C para cada mol de C3H8
 Estratégia: 1) Encontrar quantos moles de C3H8 tem em 4,00 x 10-8 g. 2) Depois, pela fórmula molecular sabe-se que 1 mol de C3H8 contém 3 mol de C. logo, 3) pode-se obter o número de moles do C e finalmente o número de átomos.
 Resolução: 1) para C3H8 : 3 X 12,011 g/mol + 8 x 1,0079 g/mol = 44,096 g/mol
 44,096 g -------- 1 mol
 4,00 X 10-8 g ------- x mol x = 9,07 X 10-10 mol de C3H8
		 2) Em 9,07 X 10-10 mol de C3H8 existem 3 x 9,07 X 10-10 mol de C = 2,72 X 10-9 mol de C
X = 1,64 X 10
15
 átomos de C		 3) 1 mol de C -------- ----6,022 x1023 átomos de C
 2,72 X 10-9 mol de C --- X átomos de C 
 Análise do resultado: 1 mol de Carbono tem massa de 12 g e contém 6,022 X 1023 átomos, logo uma massa da 			 ordem de 10-8 g (8 ordens de magnitude menor que 12) deve conter um número de 				 átomos na ordem de 1015 (8 ordens de magnitude menor que 1023). O valor encontrado 			 está dentro da ordem de grandeza esperada.
2.42 Conceitos: fórmula molecular: especifica a quantidade, em números interios, dos átomos de cada elemento de 			um composto
		 Fórmula centesimal: especifica a porcentagem em massa de cada elemento no composto
 Estratégia: Deve-se obter a relação entre a massa molar de cada elemento, multiplicado pelo número de 			átomos do elemento na fórmula, e massa molar do composto.
 Resolução: a) C6H6 : Massas molares de C e H : MC= 12,011 g/mol e MH = 1,0079 g/mol 
			%m de C = = 92,181 % 
			% m H = 100,00 % - 92,181% = 7,819%
 Logo a fórmula centesimal é C92,181%H7,819%
 Análise do resultado: O C tem massa atômica cerca de 12 vezes maior que o H, logo é de se esperar que num 			composto com razão 1:1 de C:H a porcentagem em massa de C seja bem maior que a de H , 			e que esteja próximo de 12 vezes a porcentagem em massa do H . Como 7,819% X 12 = 			93,7% o resultado encontrado está coerente .
2.46 Conceitos: fórmula empírica: especifica a razão mínima, em números interios, dos elementos em um 			 composto
 Estratégia: Deve-se encontrar o número de moles de cada elemento do composto. Depois, divide-se pelo 		menor número de moles para encontrar a razão entre os elementos.
 Resolução: Massas molares de S e O : MS = 32,06 g/mol e MO = 15,9994 g/mol 
			NS = 1,40 g X 1 mol/32,06 g = 4,37 X 10-2 mol
			NO = 2,10 g X 1 mol/15,9994 g = 1,31 X 10-1 mol
			NO/NS = 1,31 X 10-1 /4,37 X 10-2 = 2,98 ≈ 3,00
			NS/NS = 1,00
 Logo existem 3 mol de O para cada mol de S e a fórmula empírica é SO3
 Análise do resultado: obteve-se uma relação de números inteiros entre O e S (3:1) , pode-se dizer que o resulatdo 			encontrado é condizente com o conceito de fórmula empírica
ATENÇÃO para este exemplo: O inseticida DDT tem a seguinte composição em massa: 47,5% C; 2,54% H e 50,0% Cl. Qual sua fórmula empírica ?
Partindo-se da composição em massa dada, chega-se a seguinte quantidade molar para 100 g do DDT:
3,95 mol de C; 2,52 mol de H e 1,41 mol de Cl
Dividindo-se por 1,41, tem-se as seguintes relações molares para cada mol de Cl:
2,80 mol de C/ 1 mol de Cl e 1,79 mol de H / 1 mol de Cl
O “arredondamento” de 1,79 para 2,00, significaria admitir-se um erro de mais de 10% na medida da composição em massa, o que é completamente inaceitável, mesmo para métodos mais antigos, este erro é na faixa de 1 a 2%. Logo, deve-se procurar um número inteiro que, multiplicado pelas relações acima, leve a uma relação com números inteiros ou que possam ser aproximados para inteiros com erro na faixa especificada ou abaixo.
Neste caso, a multiplicação por 5 fornece:
2,80 mol de C X 5/ mol de Cl X 5 = 14,0 mol de C/ 5,00 mol de Cl
e 1,79 mol de H X 5/ mol de Cl X 5 = 8,95 mol de H / 5,00 mol de Cl
Agora, torna-se lícito arredondar 8,95 para 9,00 (erro de 0,5%).
Sendo a fórmula empírica: C14H9Cl5 
2.48 Conceitos: fórmula empírica: especifica a razão mínima, em números interios,dos elementos em um 			 composto
		 Fórmula centesimal: especifica a porcentagem em massa de cada elemento no composto
 Estratégia: 1) A partir da porcentagem em massa, pode-se obter uma quantidade em gramas de cada elemento 		em relação a uma massa de 100 g do composto.2) Com as massas dos elementos, pode-se obter os 		seus números de moles. 3) Divide-se os números de moles pelo número de mol de menor valor, 		obtendo-se assim a relação molar entre os elementos, que é também a razão mínima entre eles no 		composto.
 Resolução: 1) %m (Cl) = 85,5 % para 100 g de composto tem-se m (Cl) = 85,5 g
 		 %m (C) = 14,5 %					 m (C) = 14,5 g
 2) n (Cl) = 	
		 n (C) = 
		 3) n (Cl)/n (C) = 2,41 mol/1,21 mol = 1,99 ≈ 2
		 n (C/n (C) = 1,21 mol/1,21 mol = 1
			Razão C:Cl é 1:2, a fórmula empírica é CCl2	 			
 Análise do resultado: a aproximação de 1,99 para 2 é válida (erro menor que 1%) e encontrou-se uma relação de 			números inteiros coerente com as porcentagens em massa, já que o Cl tem massa molar 			cerca de 3 vezes maior que o C, a relação 2 Cl para 1 C apresenta uma relação em massa de 			cerca de 6 g : 1 g , consistente com 85,5/14,5 = 5,9.