Química - Tipos de Fórmulas

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Tipos de fórmulas existentes 
 Na Química, nós classificamos as fórmulas químicas em três tipos 
diferentes: 
➔ → é aquela que indica a quantidade exata de 
átomos de cada elemento na molécula. 
➔ → é aquela que indica a 
porcentagem de massa de cada elemento que constitui uma certa 
substância. 
➔ → é aquela que indica a menor 
proporção, em números inteiros de mol, dos átomos dos elementos 
que constituem uma substância. 
Exemplo – Isoctano 
 O possui a seguinte fórmula estrutural: 
 
 Portanto, podemos concluir que o isoctano possui a seguinte 
 
 
 
 Essa molécula apresenta 8 átomos de carbono e 18 átomos de 
hidrogênio. 
 A do isoctano é: 
 
 
 
 
 Portanto, em 100g de isoctano, existem: 
➔ 84,2 gramas de carbono. 
➔ 15,8 gramas de hidrogênio. 
 Além disso, nas fórmulas percentuais, nós sempre utilizamos como 
referência o valor de 100 gramas para realizarmos os cálculos (caso 
o exercício não dê). 
 Sabemos que a fórmula molecular do isoctano é: 
 
 
 
 Portanto, para estruturarmos a do isoctano, basta 
dividirmos ambos os átomos dos dois elementos por um número 
inteiro e efetuarmos a proporção entre eles. 
C8H18 
C84,2%H15,8% 
C8H18 
 Nesse caso, iremos dividir ambos os números por 2 (sempre dividir 
pelo mesmo número os dois termos). 
➔ C8 → 8/2 → 4. 
➔ H18 → 18/2 → 9. 
 Deste modo, como não podemos continuar dividindo, a fórmula mínima 
do isoctano é: 
 
 
 
 4 : 9 será a proporção entre os números de átomos de carbono e 
hidrogênio. 
Cálculo da fórmula percentual 
 A ou representa a proporção em 
massa existente na substância, que é sempre constante. 
 O cálculo dessa fórmula pode ser executado da seguinte forma: 
➔ Através de dados obtidos por análises (estudos); 
➔ Através da fórmula molecular da substância. 
EXEMPLO 1: 
1 – A análise de 0,40 g de certo óxido de ferro (FeO) revelou que ele encerra 
0,28 g de ferro e 0,12 g de oxigênio. Qual é a fórmula centesimal? 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo – Calcular a porcentagem de ferro no óxido. 
0,40 g de óxido ---------- 0,28 g de ferro 
100 g de óxido ---------- X 
X = 70% de ferro (Fe). 
C4H9 
2º passo - Calcular a porcentagem de oxigênio no óxido. 
0,40 g de óxido ---------- 0,12 g de oxigênio 
100 g de óxido ---------- X 
X = 30% de oxigênio (O). 
 Deste modo, a fórmula centesimal do óxido de ferro é: 
 
 
 
EXEMPLO 2: 
2 – Calcule a composição centesimal do ácido sulfúrico (H2SO4). 
Dados: H = 1; O = 16; S = 32. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo – Calcular a massa molecular do ácido sulfúrico. 
→ H2 = 1 x 2 = 2. 
→ S = 32. 
→ O4 = 16 x 4 = 64. 
 
2º passo – Calcular a porcentagem de hidrogênio no ácido. 
98 g de H2SO4 ---------- 2 g de hidrogênio 
100 g de H2SO4 --------- X 
X = Aproximadamente 2,04% de hidrogênio. 
 
 
Fe70%O30% 
98 g de H2SO4 
3º passo – Calcular a porcentagem de enxofre no ácido. 
98 g de H2SO4 ---------- 32 g de enxofre 
100 g de H2SO4 --------- X 
X = Aproximadamente 32,65% de enxofre. 
 
4º passo – Calcular a porcentagem de oxigênio no ácido. 
98 g de H2SO4 ---------- 64 g de oxigênio 
100 g de H2SO4 --------- X 
X = Aproximadamente 65,31% de oxigênio. 
 Deste modo, a fórmula centesimal do ácido sulfúrico é: 
 
 
 
 
Cálculo da fórmula mínima 
 A ou indica os elementos formadores da 
substância, bem como a proporção em número de átomos desses 
elementos expressa em números inteiros e pequenos. 
 Observe os exemplos abaixo na tabela: 
Água oxigenada H2O2 HO Por 2 
Glicose C6H12O6 CH2O Por 2 e 3 
Ácido sulfúrico H2S1O4 H2S1O4 Não houve 
Sacarose C12H22O11 C12H22O11 Não houve 
 
H2,04%S32,65%O65,31% 
 O cálculo dessa fórmula pode ser executado da seguinte forma: 
➔ Através da fórmula molecular; 
➔ Através da análise; 
➔ Através da fórmula percentual. 
EXEMPLO 1: 
1 – Uma amostra contém 2,4 g de carbono e 0,6 g de hidrogênio. Determine a 
fórmula mínima do composto. 
Dados: C = 12; H = 1. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo – Calcular o número de mols do carbono. 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 2,4/12 → 0,2 mol. 
 
2º passo – Calcular o número de mols do hidrogênio. 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 0,6/1 → 0,6 mol. 
 
3º passo – Dividir ambos os resultados encontrados no 1º e no 2º passo 
pelo menor valor encontrado. 
Carbono → 0,2/0,2 = 1. 
Hidrogênio → 0,6/0,2 = 3. 
 Deste modo, a fórmula mínima da amostra é: 
 
 
 
CH3 
EXEMPLO 2: 
2 – Calcule a fórmula mínima de um composto que apresenta 43,4% de sódio, 
11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio. 
Dados: Na = 23; C = 12; O =16. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo - Calcular o número de mols do sódio. 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 43,4/23 = 1,88 mol. 
 
2º passo - Calcular o número de mols do carbono. 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 11,3/12 = 0,94 mol. 
 
3º passo - Calcular o número de mols do oxigênio. 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 45,3/16 = 2,82 mol. 
 
4º passo – Dividir os resultados encontrados no 1º, no 2º e no 3º passo pelo 
menor valor encontrado. 
Sódio → 1,88/0,94 = 2. 
Carbono → 0,94/0,94 = 1. 
Oxigênio → 2,82/0,94 = 3. 
 Deste modo, a fórmula mínima da amostra é: 
 
 
 
 
EXEMPLO 3: 
3 - Calcule a fórmula mínima da Vitamina C, sabendo que esta apresenta 40,9% 
de carbono, 4,55% de hidrogênio e 54,6% de oxigênio. 
Dados: C = 12; H = 1; O =16. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo - Calcular o número de mols do carbono 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 40,9/12 = 3,41 mol. 
 
2º passo - Calcular o número de mols do hidrogênio 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 4,55/1 = 4,55 mol. 
 
3º passo - Calcular o número de mols do oxigênio 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa atômica. 
n = 54,6/16 = 3,41 mol. 
 
OBS: Nesse caso, como não podem ser encontrados números inteiros após a 
divisão dos valores obtidos nos três passos anteriores, é necessário que 
façamos um arredondamento até a segunda casa decimal. 
Em seguida, iremos multiplicar os valores da proporção por números 
inteiros até obtermos a menor relação. 
Na2CO3 
4º passo - Dividir os resultados encontrados no 1º, no 2º e no 3º passo pelo 
menor valor encontrado. 
Carbono → 3,41/3,41 = 1. 
Hidrogênio → 4,55/3,41 = 1,33. 
Oxigênio → 3,41/3,41 = 1. 
 
5º passo - Multiplicar os valores obtidos na proporção por números inteiros 
até obtermos a menor relação. 
Carbono → 1 x 3 = 3. 
Hidrogênio → 1,33 x 3 = 3,99 = 4. 
Oxigênio → 1 x 3 = 3. 
 Deste modo, a fórmula mínima da vitamina C é: 
 
 
 
Cálculo da fórmula molecular 
 A indica os elementos formadores das 
substâncias e o número exato de átomos. 
 O cálculo dessa fórmula pode ser executado da seguinte forma: 
➔ Através da fórmula mínima; 
➔ Através da fórmula percentual; 
➔ Através das análises; 
EXEMPLO 1: 
1 – A vitamina C tem massa molecular de 176 e sua fórmula mínima é C3H4O3. 
Determine sua fórmula molecular. 
C3H4O3 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo – Calcular a massa molecular do C3H4O3. 
→ C3 = 12 x 3 = 36. 
→ H4 = 1 x 4 = 4. 
→ O3 = 16 x 3 = 48. 
 
2º passo – Encontrar o valor de n. 
(C3H4O3) n = 176. 
88n = 176 
n = 2. 
 
3º passo – Encontrar a fórmula molecular. 
(C3H4O3) n 
(C3H4O3) 2 = C6H8O6. 
 Deste modo, a fórmula molecular da vitamina C é: 
 
 
 
EXEMPLO 2: 
2 – Uma substância de massa molar 180 encerra 40% de carbono, 6,72% de 
hidrogênio e 53,28% de oxigênio. Pede-se sua fórmula molecular. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
 
88 g de C3H4O3. 
C6H8O6 
1º passo – Calcular o número de mols do carbono 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa molar.n = 40/12 = 3,33 mol. 
 
2º passo – Calcular o número de mols do hidrogênio 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa molar. 
n = 6,72/1 = 6,72 mol. 
 
3º passo – Calcular o número de mols do oxigênio 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa molar. 
n = 53,28/16 = 3,33 mol. 
 
4º passo - Dividir os resultados encontrados no 1º, no 2º e no 3º passo pelo 
menor valor encontrado. 
Carbono → 3,33/3,33 = 1. 
Hidrogênio → 6,72/3,33 = aproximadamente 2. 
Oxigênio → 3,33/3,33 = 1. 
 
5º passo – Montar a fórmula mínima. 
CH2O. 
 
6º passo – Calcular a massa molecular da fórmula mínima. 
→ C = 12 x 1 = 12. 
→ H2 = 1 x 2 = 2. 
→ O = 16 x 1 = 16. 
30 g de CH2O. 
7º passo – Encontrar o valor de n. 
(CH2O) n = 180. 
30n = 180 
n = 6. 
 
8º passo – Encontrar a fórmula molecular. 
(CH2O) n 
(CH2O) 6 = C6H12O6. 
 Deste modo, a fórmula molecular é: 
 
 
 
EXEMPLO 3: 
3 – Uma amostra de uma substância contém 6,0 g de carbono e 1,0 g de 
hidrogênio. Determine a fórmula molecular do composto sabendo que sua massa 
molar é 56 g. 
Portanto, faremos esse exercício da seguinte forma: 
 
1º passo – Calcular o número de mols do carbono 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa molar. 
n = 6/12 = 0,5 mol. 
 
2º passo – Calcular o número de mols do hidrogênio 
n = m/M → m = massa do elemento e M = massa molar. 
n = 1/1 = 1 mol. 
C6H12O6 
3º passo - Dividir os resultados encontrados no 1º e no 2º passo pelo menor 
valor encontrado. 
Carbono → 0,5/0,5 = 1. 
Hidrogênio → 1/0,5 = 2. 
 
4º passo – Montar a fórmula mínima. 
CH2. 
 
5º passo – Calcular a massa molecular da fórmula mínima. 
→ C = 12 x 1 = 12. 
→ H2 = 1 x 2 = 2. 
 
6º passo – Encontrar o valor de n. 
(CH2) n = 56. 
14n = 56 
n = 4. 
 
7º passo – Encontrar a fórmula molecular. 
(CH2) n 
(CH2) 4 = C4H8. 
 Deste modo, a fórmula molecular é: 
 
 
 
14 g de CH2. 
C4H8