Produção de alúmen

Páginas: 10 (2446 palavras) Publicado: 20 de agosto de 2012
CÁLCULOS DE FÓRMULAS



Duas importantes tarefas que fazem parte do dia-a-dia dos químicos são:

determinar a composição de uma substância, isto é, a quantidade de átomos de cada elemento presente no agregado atômico da substância;
calcular as quantidades de reagentes, que serão consumidos, e produtos, que serão obtidos numa reação química. No primeiro caso se deseja conhecer afórmula da substância. No segundo, utilizando o cálculo estequiométrico, os químicos podem prever o quanto de substância, em massa ou volume, deve ser utilizada, ou será obtida, numa reação realizada em laboratório ou numa indústria química.

CÁLCÚLOS DE FÓRMULAS

Fórmula é a representação gráfica da composição de uma substância. Vários tipos de fórmulas são utilizadas. As teorias que explicam aformação das ligações químicas permitem prever a fórmula molecular, estrutural e eletrônica de uma substância molecular e a fórmula empírica de uma substância iônica. Estudaremos de que maneira é possível, através da análise de dados experimentais, determinar a fórmula molecular de uma substância e outros tipos de fórmulas como a centesimal e a mínima.

Fórmula ou composição centesimalFórmula centesimal (ou percentual) indica a percentagem, em massa, de cada elemento que constitui uma substância.

A fórmula centesimal, em outras palavras, nos indica a massa (em gramas) de cada elemento presente em 100 gramas de substância.

A determinação experimental da fórmula centesimal de uma substância é feita através de reações de síntese ou de decomposição.

Reação de síntese é aquela naqual uma substância é formada a partir de seus elementos.

Exemplo 1

Síntese da água: H2 + ½ O2 => H2O;

síntese de dióxido de enxofre: S + O2 => SO2.

Reação de decomposição é aquela onde uma substância composta origina substâncias mais simples.

Exemplo 2

decomposição da água oxigenada: H2O2 => H2O + ½ O2;

decomposição da amônia: 2NH3 => N2 + 3H2.

Para exemplificar como afórmula centesimal pode ser calculada tomemos como exemplo a água. Uma das propriedades da água é ser decomposta em seus elementos constituintes através da passagem de corrente elétrica. Experimentalmente verifica-se que 900 gramas de água, ao serem decompostas, originam 100 gramas de gás hidrogênio e 800 gramas de gás oxigênio. Utilizando a lei de Proust, podemos calcular as massas de hidrogênio eoxigênio formadas pela decomposição de 100 gramas de água:

água


=>


hidrogênio


+


oxigênio

900 g


100 g


800 g

100 g


x


y

Matematicamente temos:

Repetindo esse procedimento para o oxigênio temos: y = 88,9 g

Cálculos mostram que cada 100 gramas de água é formada por 11,1 gramas de hidrogênio e 88,9 gramas de oxigênio. A fórmulacentesimal da água é: H – 11,1% O – 88,9%

Exemplo 3

A fórmula centesimal de uma substância também pode ser calculada teoricamente. Para isso é necessário conhecer a massa molecular da substância. Para o caso do ácido sulfúrico , H2SO4, temos:

elemento


massa atômica


Contribuição do elemento para a massa molecular


Composição centesimal (%)

H


1


2


x

O16


64


y

S


32


32


z

Massa molecular = 2 + 64 + 32 = 98

Utilizando a lei de Proust e realizando as proporções:

para o hidrogênio x = 2 x 100/98 = 2,0%

para o oxigênio y = 64 x 100/98 = 65,3%

para o enxofre z = 32 x 100/98 = 32,7%

Portanto, a fórmula centesimal do ácido sulfúrico é:

H – 2,0%; S – 65,3%; O – 32,7%

Fórmula mínima ou empíricaFórmula mínima (ou empírica) indica a proporção, expressa pelos números inteiros, entre os átomos presentes num agregado atômico, ou íons num agregado iônico.

Conhecendo-se quanto de cada elemento está presente numa determinada amostra de substância, é possível calcular sua fórmula mínima. Assim, sabendo-se que 560 gramas de buteno são formadas por 480 gramas de carbono e 80 gramas de...
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