Cálculo de Fórmulas

1. As Fórmulas na química

São conhecidas, atualmente, milhões de substâncias químicas. Para identificá-las, são usados nomes e fórmulas.
Fórmulas Moleculares (ou simplesmente Fórmula) representam de fato a molécula da substância considerada ــ do ponto de vista tanto quantitativo e como qualitativo. Assim, por exemplo, quando dizemos que a fórmula molecular do ácido sulfúrico H2SO4, isso indica que o ácido sulfúrico é formado por hidrogênio, enxofre e oxigênio e que em cada molécula desse ácido existem 2, 1 e 4 átomos dos elementos que o constituem, respectivamente.

Como apareceram essas fórmulas na Química?


Elas surgiram na segunda metade do século XIX, como consequência das Leis das reações e da Teoria atômico-molecular.




2. Cálculo da fórmula centesimal
           Fórmula centesimal (ou composição percentual) refere-se às porcentagens em massa dos elementos formadores da substância considerada. A partir daí associaremos a massa de cada elemento químico presente no composto ao percentual em massa que ele representa, observe o exemplo:

H2SO4 (H = 1, S = 32, O = 16)

MM = 98u

98u----100% da massa de H2SO4

2u H--- x

x = 2,04 % de hidrogênio

98u----- 100%

32u S---- x

x = 32,65% de enxofre

98u ----- 100%

64u O--- x

x = 65,31% de oxigênio

   3. Cálculo da fórmula mínima    

Fórmula mínima (ou estequiométrica) é a que indica os elementos formadores da substância, bem como a proporção em número de átomos desses elementos expressa em números inteiros e menores possíveis.

Quando nos é fornecida a fórmula molecular de um dado composto, basta acharmos o maior divisor possível para a fórmula que resulte em números inteiros, o resultado dessa divisão será:

C6H12O6 ÷ 6 -> CH2O (fórmula mínima)

H2O ÷ 1 -> H2O (fórmula mínima)

C6H6 ÷ 6 -> CH (fórmula mínima)

HNO3 ÷ 1 -> HNO3 (fórmula mínima)

Por vezes será fornecido a nós uma composição percentual ou centesimal do composto a ser formulado, nessa situação deveremos ter método para obtermos a fórmula molecular. Observe o exemplo a seguir atentamente.
         - Sendo a composição centesimal de uma substância é de 40% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio. Determine a fórmula mínima dessa substância. (C =12, H=1, O=16).
         - Observe que em 100g dessa amostra, temos 40g de carbono, 6,7g de hidrogênio e 53,3g de oxigênio.
         - A partir dessas quantidades de massa(m) e das massas atômicas (MA) dos elementos, determine o número de mols(n) de átomos de cada elemento.
Lembre-se da relação:

C ⇒ n = 40 = 3,3 mols
                 12


H⇒ n = 6,7 = 6,7 mols
                 1


O ⇒ n = 53,3 = 3,3 mols
                  16
         - Note que a proporção 3,3: 6,7: 3,3; não é a menor existente e não está em números inteiros. Devemos transformar esta proporção na menor possível, de números inteiros. Dividimos então todos os valores de números de mols, pelo menor valor de mols encontrado.

C3,3H6,7O3,3 ÷ 3,3 → CH2O Logo a menor proporção em mols que o C, H e O, se combinam é 1:2:1, e a sua fórmula mínima é CH2O.

   4. Cálculo da fórmula molécula         

Determina a proporção total de átomos de cada elemento que constituem uma molécula.
Exemplo:
Um carboidrato de massa molecular 180u, apresenta em sua composição
40%C, 6,72%H e 53,28%º Determine a sua fórmula molecular. (C=12, H=1,O=16).
- Podemos fazer uma relação direta entre as porcentagens em massa dos elementos com a massa molecular do composto.

Cx               Hy               Oz
12x  +          1y         +     6z           = 180
40%           6,72%       53,28%         100%



C ⇒ 12x--------40%
        180-------100% x ≅ 6

H⇒ 1y---------6,72%
        180-------100% x ≅ 12

O ⇒ 16x--------53,28%
         180--------100% x ≅ 6

Dessa forma, para o composto CxHyOz temos a fórmula molecular C6H12O6.

O negócio é Rochedo!