FÓRMULA MOLECULAR

FÓRMULA MOLECULAR

É aquela que indica a quantidade e o tipo de átomos que constituem a substância.

A fórmula molecular indica o número exacto (real) de átomos de cada elemento numa substância.

Há casos em que a fórmula mínima é igual a fórmula molecular e noutros casos verifica-se que a fórmula molecular é um múltiplo inteiro da fórmula mínima, assim temos:

Fórmula molecular = n · (Fórmula mínima)

O n é sempre um número inteiro que pode ser determinado pela seguinte expressão:

Portanto:

Assim, para a determinação da fórmula molecular pode-se usar dois caminhos. O primeiro deles é partir da fórmula mínima para chegar a fórmula molecular e o segundo consiste em fazer um cálculo directo sem ter que obter a fórmula mínima primeiro.

a) Determinação da fórmula molecular a partir da fórmula mínima

Exemplo: A cafeína contém 49,48% de carbono, 5,15% de hidrogénio, 28,86% de nitrogénio e 16,49% de oxigénio. A massa molar é 194 g/mol. Determine a fórmula molecular da cafeína.

1^o Passo: Passar as percentagens de cada elemento para massa em gramas considerando 100 g de substância:

2^o Passo: Determinar o número de moles de cada elemento, ou seja, dividir a massa de cada elemento pela respectiva massa molar:

3^o Passo: Escolher o menor número obtido e dividir todos os outros por ele, neste caso é o 1,03:

Assim a fórmula mínima é: C₄H₅N₂O

4^o Passo: Determinar a massa molar da fórmula mínima

M(C₄H₅N₂O) = 4 x 12 + 5 x 1 + 2 x 14 + 16 = 97

5^o Passo: Determinar o valor de “n”:

6^o Passo: Determinar a fórmula molecular:

Fórmula molecular = n · (Fórmula mínima)

Fórmula molecular= 2 · (C₄H₅N₂O)

Fórmula molecular = C₈H₁₀N₄O₂

b) Determinação da fórmula molecular sem obter a fórmula mínima

Exemplo: Um composto orgânico apresenta a seguinte composição centesimal: C – 65,30%; H – 3,40%; N – 9,52% e C – 21,78%. Calcular a sua fórmula molecular sabendo que a massa molecular é 147.

1^o Passo: Neste caso nos é dada a massa molecular da substância e as percentagens de cada elemento na substância, assim temos que determinar a massa de cada elemento presente no composto com base nas percentagens de cada elemento:

2^o Passo: Dividir as massas obtidas pelas respectivas massas molares de cada elemento químico:

3^o Passo: Escrever a fórmula molecular da substância

A fórmula molecular é: C₈H₅NO₂

 

EXERCÍCIO RESOLVIDO

Uma amostra de 4,5 g de um composto orgânico que contém apenas C, H e O como constituintes foi queimada completamente com gás oxigénio em excesso e, como resultado, foram obtidos 6,6 g de CO₂ e 2,7 g de H₂O. Com esses dados, pode-se concluir que a fórmula empírica desse composto é

Dados: massas molares (g/mol): H = 1,0, C = 12,0 e O = 16,0

a) C₂H₄O

b) CH₂O

c) C₂H₆O

d) C₄H₂O₅

e) C₆H₃O₈

RESOLUÇÃO

Na queima completa de um composto orgânico o carbono é transformado em dióxido de carbono e o hidrogénio em água. Então o primeiro passo é determinar a massa de carbono existente em 6,6 g de CO₂ e a massa de hidrogénio existente em 2,7 g de H₂O.

O somatório das massas de C, H e O deve ser igual a massa do composto queimado (4,5 g):

mC + mH + mO = 4,5 g

1,8 g + 0,3 g + mO = 4,5 g

2,1 + mO = 4,5 g ⇔ mO = 4,5 – 2,1 = 2,4 g O

Determinar o número de moles de cada elemento

Escolher o menor número e dividir todos os outros

A fórmula empírica é: CH₂O

 

Alternativa: B

Por: Miguel Pascoal

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