Como Descobrir a Fórmula Molecular
Introdução
A fórmula molecular é uma representação que indica a composição química de um composto, mostrando o tipo e número exato de átomos presentes em uma unidade moleculares do mesmo. Compreender como descobrir essa formula pode ser fundamental para a área da química, auxiliando na identificação e no estudo de compostos químicos. Este artigo oferece um guia passo-a-passo sobre como determinar a fórmula molecular.
Requisitos Básicos
Para descobrir a fórmula molecular, é essencial dispor do seguinte:
1. Massa Relativa dos Elementos: Saber as massas atômicas relativas de cada elemento presente no composto.
2. Relação Empírica ou Fórmula Empírica: A relação empírica fornece a proporção entre os elementos no composto, mas não indica o número real de átomos de cada um.
3. Massa Total do Composto: Informações que permitam calcular a massa total do composto em questão.
Passo 1: Determinar a Fórmula Empírica
Primeira Etapa – Massas Relativas dos Elementos
Para determinar a fórmula empírica, inicie pelo cálculo das massas relativas dos elementos que compõem o composto. Isso geralmente é obtido por meio de experimentação química e análise.
Segunda Etapa – Conversão para Massa Relativa Atômica
Converta as massas relativas dos elementos em massa atômica usando a tabela periódica. Por exemplo, C = 12 u, H = 1 u, O = 16 u.
Terceira Etapa – Calculando a Fórmula Empírica
Divida cada massa atômica pela maior das massas relativas. Isso dará um número aproximado para cada elemento. Arredonde os números para valores inteiros ou simples múltiplos, que representarão o número de átomos presentes em uma molécula.
Quarta Etapa – Verificação
Verifique se a soma das massas atômicas dos elementos obtidos corresponde à massa molecular medida do composto. Caso não corresponda, é necessário multiplicar os valores por um fator inteiro para ajustar a formula empírica ao valor experimental da massa molecular.
Passo 2: Determinação da Fórmula Molecular
A partir de uma fórmula empírica conhecida e da massa molecular do composto:
1. Calcule a massa atômica relativa da fórmula empírica.
2. Compare essa massa com a massa molecular medida.
3. Divida a massa molecular pelo valor da massa atômica da fórmula empírica para obter o fator multiplicativo (n).
4. Multiplique cada número de átomos em sua fórmula empírica por n, resultando na fórmula molecular.
Exemplo Prático
Suponha que um composto seja analisado e seu composto relativo for 12 g/mol para carbono (C), 1.43 g/mol para hidrogênio (H) e 28 g/mol para oxigênio (O). A massa total medida do composto é de 60 g/mol.
Passo 1: Massa Atômica
– C = 12 u
– H = 1 u
– O = 16 u
Passo 2: Conversão para Fórmula Empírica
– C: \( \frac{12}{12} = 1 \)
– H: \( \frac{1.43}{1} ≈ 1.43\), arredondado para 1 (considerando que o valor experimental pode indicar um múltiplo).
– O: \( \frac{28}{16} = 1.75\), arredondado para 2.
Portanto, a fórmula empírica é CH₂O.
Passo 3: Cálculo do Fator Multiplicativo
A massa atômica da fórmula empírica (CH₂O) = \(12 + 2 \times 1 + 16 = 30\) u/mol. Divida a massa total pelo valor atômico da fórmula empírica:
– Fator multiplicativo: \( \frac{60}{30} = 2\).
Passo 4: Determinação Final
Multiplicando cada número de átomos em CH₂O por 2, a fórmula molecular é C₂H₄O₂.
Conclusão
Determinar a fórmula molecular pode ser um processo detalhado, mas que se torna mais claro ao seguir passo a passo os procedimentos acima. É crucial para o desenvolvimento de novos materiais e medicamentos, bem como para melhor compreensão dos compostos presentes em vários sistemas biológicos e ambientais. Comprimento adequado com detalhes suficientes para um artigo didático.
