4 fórmula molecular
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DETERMINAÇÃO DA FÓRMULA MOLECULARDETERMINAÇÃO DA FÓRMULA MOLECULAR
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A Fórmula Molecular representa a composição centesimal dos constituintes de um composto, isto é, o número de átomo dos elementos constituintes de um composto e a sua proporção.
A determinação da Fórmula Molecular implica a determinação prévia da Fórmula Empírica.
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Após a obtenção da Fórmula Empírica a obtenção da molecular implica a determinação da massa molecular que se pode obter pelos seguintes métodos:
1-Cannizzaro 2-Crioscopia 3-Ebulioscopia 4-Rast 5-Osmometria 6-Espectrometria de Massa
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1-Método de Cannizzaro Fundamento: Volumes iguais de gases e vapores nas condições
normais de pressão e temperatura apresentam o mesmo número de moléculas. Isto implica que a razão entre massas de volumes iguais de gases e vapores é igual à razão das respectivas Massas Moleculares. O gás que se usa como termo de comparação é o Hidrogénio.
PM= massa do gás/massa do Hidrogénio
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2-Método da Crioscopia Fundamento: Baseia-se na descida do Ponto de Congelação da
Cânfora pela adição de pequenas quantidades de outras substâncias. A fórmula matemática que permite esta aplicação é a do abaixamento crioscópico
t=Kc. p/PM .1000
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t= abaixamento da temperatura do ponto de congelação da Cânfora
P= peso da substância estranha adicionada Kc= Constante Crioscópica Molal Este método utiliza termómetros especiais
porque as variações da temperatura são muito pequenas.
Os termómetros usados são os de: Beckmann Menzies-Wright
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3-Método da Ebulioscopia Fundamento: Baseia-se no aumento do Ponto de Ebulição da
Cânfora pela adição de pequenas quantidades de outras substâncias. A fórmula matemática que permite esta aplicação é a do aumento ebulioscópico
t=Ke. p/PM .1000
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t= aumento da temperatura do ponto de ebulição da Cânfora
P= peso da substância estranha adicionada Ke= Constante Ebulioscópica Molal Este método utiliza termómetros especiais
porque as variações da temperatura são muito pequenas.
Os termómetros usados são os de: Beckmann Menzies-Wright
4-Método de RastFundamentoBaseia-se na descida do Ponto de
Congelação da Cânfora pela adição de grandes quantidades de outras substâncias.
Nestas circunstâncias pode usar-se termómetros vulgares pois o abaixamento do ponto de congelação da Cânfora é significativo.
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4-Osmometria Fundamento Para soluções muito diluidas de uma substância,
à pressão de 1 atmosfera o volume ocupado pode ser considerado como o correspondente a 1 mole, segundo a fórmula matemática:
WV=nRT
n= p/M
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Em que p= massa da substância dissolvidaM= Massa MolecularW= Pressão de 1 atmV=Volume de 1 litroR= Constante dos Gases PerfeitosT= Temperatura Absoluta de 298 K5-Espectrometria de Massa Este método será posteriormente tratado.
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Exemplo A Retomando o problema da determinação da
fórmula empírica que nos dizia que o hidroccarboneto apresentava a massa molecular = 114 g, podemos calcular a fórmula molecular.
Cálculo da Fórmula Molecular Sabendo que a fórmula empírica é C4H9 calcula-
se a massa desta fórmula mínima. C4H9=4x12+9x1=57
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Como a massa molecular do composto era 114g então:
n= 114/57=2Isto implica que a fórmula molecular tem o
dobro do elementos constituintesC8H18.
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Exemplo B Cálcular a fórmula molecular de um composto
M= 123 contendo 58,53% C, 4,09% H e 11,38% N.
C=12 ; H= 1; N=14; O=16 a) Verificar por diferença se existe O na
molécula. 58,53+4,09+11,38=74 100-74=26,00 O A molécula apresenta 26,00% O
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b) Deterrminar o número de moles de cada elemento na molécula.
58,53/12 = 4,88 C4,09/1= 4,09 H11,38/14 = 0,81 N26/16 = 1,63 O
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c) Determinar a proporção dos elementos em relação ao que se encontra em menor número.
4,88/0,81= 6 ( C)0,81/0,1 = 1 (N)4,09/1= 4 (H)1,63/0,81 = 2 (O)
Fórmula Empírica= C6H4NO2
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d) Determinar a fórmula molecularCalcular a massa da fórmula empírica12x6+4x1+14x1+16x2=122Então praticamente a fórmula empírica
corresponde à molecular C6H4NO2.
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Exemplo CUm composto apresenta a seguinte
composição centesimal: C=55,8%; O=37,2%; H=7,03%.
Uma amostra de 1,462 g do composto quando evaporada ocupa o volume de 623 ml a 127ºC e 680 mmHg. Determinar a sua Fórmula Molecular.
C=12; H=1; O=16
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a) Cálcular o número de moles de cada elemento no composto
55,8/ 12 = 4,65 C37,2/16 =2,33 O7,03/1 = 7,03 H
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b) Cálcular a fórmula empírica4,65/2,33 = 2 C7,03/2,33 = 3 H2,33/2,33 = 1 OFórmula empírica= C2H3O
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c) Cálculo da massa molecular1 mol gasosa = 22,4 litros 760mm Hg e
278 KAplicando a equação dos gases perfeitos
porque o vapor do composto está a 680 mm Hg e temperatura de 273+127=400 K, temos:
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PV/P1V1=T/T1760.V/623.680=298/400760V/423640=0,6825760V=289134V=415 ml1,462 g composto ocupam 415ml a 760
mmHg e 25ºC .
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M no estado gasoso ocupa 22400 ml1,462 g ocupam 415 mlM= 78,9 gd) Como a massa da fórmula empírica é
12x2+3x1+16x1=43
A Fórmula Molecular é C4H6O2