DETERMINAO DE FRMULAS1. IntroduoQuando um qumico se depara com um material desconhecido, por exemplo, uma amostra de uma pedra lunar ou de um meteorito, ou ainda de uma matria encontrada em uma caverna que est sendo explorada, ele procura, atravs de diversas tcnicas fsicas e qumicas, encontrar a composio desse material. A primeira providncia fazer a anlise imediata do material, isto , separar atravs de processos puramente fsicos as diversas substncias presentes na amostra.Esses processos baseiam-se no fato de que o conjunto de caractersticas, como ponto de fuso, ponto de ebulio, densidade, solubilidade, diferente para cada substncia e, manejando criteriosamente essas diferenas, consegue-se separ-las uma a uma. Uma vez separadas as diversas substncias da amostra, a prxima providncia fazer uma anlise elementar de cada uma delas. A anlise elementar divide-se em qualitativa, cuja finalidade descobrir os tipos de elementos que formam a substncia; e quantitativa, que tem por finalidade descobrir a proporo em que estes elementos aparecem, ou seja, descobrir a frmula da substncia. Resumindo, temos:

Suponhamos que o qumico submeteu 10,0 g de um material inicial anlise imediata e isolou 7,5 g de uma substncia X. Esta substncia, submetida anlise qualitativa e, em seguida, anlise quantitativa, revelou:

Prosseguindo com seus mtodos analticos, chegou concluso de que a massa molecular dessa substncia era 180. Com base nesses dados, o qumico j pode determinar com certeza 3 tipos de frmula para essa substncia: frmula percentual, frmula mnima e frmula molecular.

2. Frmula Percentual ou Composio CentesimalPara obter a frmula percentual, basta calcular a composio centesimal dos elementos formadores, ou seja, descobrir as percentagens em massa de cada elemento.

Uma outra maneira de encontrar a frmula percentual atravs da frmula molecular da substncia.Por exemplo, partindo-se da frmula molecular do cido actico (C2H4O2) possvel determinar sua composio centesimal. Deve-se conhecer tambm as massas atmicas: H = 1; C = 12; O = 16.

Portanto, uma molcula de cido actico, de massa 60 u, formada por 24 u de carbono, 4 u de hidrognio e 32 u de oxignio. O clculo da composio centesimal fica:

Concluindo, podemos dizer que em cada 100 g de cido actico encontramos 40 g de carbono, 6,67 g de hidrognio e 53,33 g de oxignio.

3. Frmula Mnima, Emprica ou EstequiomtricaIndica os elementos que formam a substncia e a proporo em nmero de tomos ou em mols de tomos desses elementos expressa em nmeros inteiros e menores possveis. A determinao da frmula mnima de uma substncia pode ser feita de duas maneiras: I. A partir das massas dos elementos que se combinam para formar a substncia. Como foi visto no mdulo anterior:

Sabendo-se que anlise elementar:

, poderemos fazer diretamente o clculo usando as massas obtidas na

Aps o clculo da quantidade em mols, como no conseguimos os menores nmeros inteiros possveis, dividimos todos os nmeros pelo menor deles. Observao Caso ainda no seja conseguida a seqncia de nmeros inteiros, devemos multiplicar todos os nmeros por um mesmo valor. II. A partir da composio centesimal.

Conclumos que em 100 g da substncia x encontramos: 40 g de carbono, 6,7 g de hidrognio e 53,3 g de oxignio. O clculo da frmula mnima deve ser feito da seguinte maneira.

4. Frmula MolecularIndica os elementos e o nmero de tomos de cada elemento em 1 molcula ou em 1 mol de molculas de substncia. Para o clculo da frmula molecular necessrio que se conhea inicialmente a massa molecular, que no caso 180, e seguir um dos dois caminhos: I. Partindo da frmula mnima

II. Partindo da composio centesimal

Concluindo, podemos dizer que 1 molcula da substncia x formada por 6 tomos de carbono, 12 tomos de hidrognio e 6 tomos de oxignio ou 1 mol de molculas de x formada por 6 mols de tomos de carbono, 12 mols de tomos de hidrognio e 6 mols de tomos de oxignio.

EXERCCIOS 01.(Unimep - SP) Sabendo-se que a frmula molecular do cido oxlico H2C2O4, sua composio centesimal ser: (Dadas as massas atmicas: H=1 , C=12 e O=16) a) 16,30% de hidrognio, 29,70% de carbono e 54,00% de oxignio b) 3,74% de hidrognio, 37,40% de carbono e 58,86% de oxignio c) 2,22% de hidrognio, 26,67% de carbono e 71,11% de oxignio d) 26,67% de hidrognio, 32,23% de carbono e 41,10% de oxignio e) 8,23% de hidrognio, 17,47% de carbono e 73,30% de oxignio 02.(Vunesp - SP) A porcentagem em massa do carbono no clorofrmio, CHCl 3, : a) 1% b) 10% c) 12% d) 24% e) 50% 03.(UFV - MG) Uma substncia pura de massa igual a 32,00 g foi submetida a anlise elementar e verificou-se que continha 10,00 g de clcio, 6,08 g de carbono e 15,92 g de oxignio. a) qual o teor (porcentagem) de cada elemento na substncia? b) qual a frmula mnima da substncia? (massas atmicas: Ca=40 , C=12 , O=16)

04.(Ibero-Americana - SP) A frmula molecular de um xido de fsforo que apresenta 43,6% de fsforo e 56,4% de oxignio (em massa) e massa molecular 142 : (Dados: O = 16 e P = 31) a) P2 O3 b) P O3 c) P3 O2 d) P O2 e) P2 O5 05.(Pucamp SP) A amostra de uma substncia orgnica utilizada em anlises qumicas contm 0,50 mol de hidrognio, 0,50 mol de carbono e 1,0 mol de oxignio. Sabendo-se que a massa molar da substncia igual a 90 g/mol, pode-se afirmar que as frmulas mnima e molecular so/; a) C0,5H0,5O1 e CHO2 b) CHO2 e CHO2 c) C2H2O2 e C2H2O2 d) CHO2 e C2H2O4 b) CHO2 e C3H3O6 06.(FESP) A nicotina contm 73,5% de carbono, 8,6% de hidrognio e 17,3% de nitrognio. Sabe-se que esse composto contm dois tomos de nitrognio por molcula. Quais so as frmulas emprica e molecular da nicotina?

Gabarito 1-C / 2-B/ 3- a) Ca=31,25% ,C=19%,0=49,75% b) CaC2O4 / 4- E/ 5-D/ 6- a)? b) C10H14N2