química química na abordagem do cotidiano

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Luiz Guilherme Estrada Espírito Santo
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1 Capítulo 3 Mol e massa molar na na abordagem Respostas dos exercícios essenciais a) uma dúzia b) quatro dúzias c) cinco dúzias 2 a) um mol b) quatro mols c) cinco mols 3 a) N 2 H 4 b) c) Em 32 g de hidrazina ( mol) há 28 g do elemento químico nitrogênio e 4 g do elemento químico hidrogênio. 4 Os dados se referem a 0,5 mol da substância. Multiplicando-os por 2, para encontrarmos o que está presente em mol, teremos: 20 mol C 30 mol H mol O o que indica que a fórmula molecular é C 20 H 30 O. 5 a) 95 g 00% 24 g x x 5 25% b) Grandezas: Massa do sal Massa de Mg 95 g 24 g 00 kg y ou 00 kg 00% y 25% y 5 25 kg y 5 25 kg 6 Para o minério Fe 2 O 3 : 60 g 00% 2 g x x 5 70,0% Para o minério Fe 3 O 4 : 232 g 00% y 5 72,4% 68 g y Há, portanto, um teor de ferro ligeiramente maior no Fe 3 O 4. 7 Para a ureia: 60 g 00% x 5 47% 28 g x

2 Capítulo 3 Mol e massa molar na na abordagem 2 Para o nitrato de amônio: 80 g 00% 28 g y y 5 35% Há maior quantidade de nitrogênio por grama de ureia. 8 Como a massa molar do H 2 SO 4 é 98 g/mol, o problema versa sobre um mol dessa substância. Em um mol de H 2 SO 4 há: a) dois mols de átomos de hidrogênio. b) um mol de átomos de enxofre. c) quatro mols de átomos de oxigênio. d) 2? 6? 0 23 átomos de hidrogênio. e) 6? 0 23 átomos de enxofre. f) 4? 6? 0 23 átomos de oxigênio. 9 Em 58,5 g de NaC, há um mol de íons Na e um mol de íons C, 2. amos calcular a quantidade de cátions Na em 7 g. Grandezas: Massa Número de íons 58,5 g 6? 0 23 cátions 7 g x x 5,2? 0 24 cátions O número de ânions C, 2 é igual ao de cátions Na. Em 7 g de NaC, há, portanto,,2? 0 24 cátions e,2? 0 24 ânions. 0 A fórmula molecular é C 6 H 8 O 6 e a fórmula mínima é C 3 H 4 O 3. C 0 H 2 NO 2 Be 3 A, 2 Si 6 O 8 3 Sim. Do enunciado deduz-se que a fórmula molecular é C 8 H 8 O 3, que já expressa a proporção entre os átomos de C, H e O por meio dos menores números inteiros. 4 A massa de uma fórmula mínima CH 3 O é 3 u. A fórmula molecular é (CH 3 O) x, ou C x H 3x O x, em que x é um número inteiro maior que zero. Assim, a massa da molécula é 3? x u. Como a massa da molécula é 62 u, vem que: 3? x u 5 62 u x 5 2 Assim, a fórmula molecular do etilenoglicol é C 2 H 6 O 2. 5 A massa da fórmula C 2 H 6 N é 44 u. Na faixa mencionada está um múltiplo de 44 u, que é 88 u. Portanto, a fórmula molecular da substância é C 4 H 2 N 2 e a massa molecular pedida é 88 u. 6 a) 0,25 0,35 0,05 Dividindo tudo por 0,05, vem: 5 7 Assim, a fórmula mínima é C 5 H 7 N. b) A massa da fórmula mínima C 5 H 7 N é 8 u. Considerando que a fórmula molecular é (C 5 H 7 N) x ou C 5x H 7x N x, a massa molecular é 8? x u. 8? x u 5 62 u x 5 2 Assim, a fórmula molecular da nicotina é C 0 H 4 N g 00% Ca: 40 g x C: 2 g y O: 3? 6 g z x 5 40% y 5 2% z 5 48%

3 Capítulo 3 Mol e massa molar na na abordagem g 00% C: 2? 2 g x H: 4? g y O: 2? 6 g z x 5 40,0% y 5 6,7% z 5 53,3% 9 a) CH 2 O para todos. b) São iguais, pois apresentam a mesma fórmula mínima, isto é, a mesma proporção entre as quantidades de átomos dos elementos formadores. c) 40,0% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio. 2 Considerando uma amostra de 00 g do composto, podemos afirmar que nela há 75 g de carbono e 25 g de hidrogênio. amos calcular as quantidades em mol de cada um desses elementos nessa amostra. 75 g Quantidade de carbono 5 5 6,25 mol 2 g/mol Quantidade de hidrogênio 5 25 g 5 25 mol g/mol Assim, temos a proporção em mols C 6,25 H 25. Dividindo por 6,25 ambos os números da proporção 6,25 25, passamos a expressá-la por meio de números inteiros, 4. A fórmula mínima é CH 4 e, de acordo com o enunciado, a fórmula molecular também. 22 Numa amostra de 00 g do composto há 80 g de carbono e 20 g de hidrogênio. 80 g Quantidade de carbono 5 5 6,67 mol 2 g/mol Quantidade de hidrogênio 5 20 g 5 20 mol g/mol Assim, temos a proporção em mols C 6,67 H 20. Dividindo por 6,67 ambos os números da proporção 6,67 20, passamos a expressá-la por meio de números inteiros, 3. A fórmula mínima é CH 3 e, pelo enunciado, deduz-se que a fórmula molecular é C 2 H Consideremos uma amostra de 00 g do óxido A. 40 g Quantidade de enxofre 5 5,25 mol Quantidade de oxigênio 5 60 g 5 3,75 mol 6 g/mol A proporção,25 3,75 equivale a (basta dividir po,25) 3. A fórmula mínima é SO 3. Portanto, a fórmula molecular do óxido A também é SO 3. Agora vamos considerar uma amostra de 00 g do óxido B. 50 g Quantidade de enxofre 5 5,56 mol Quantidade de oxigênio 5 50 g 5 3,3 mol 6 g/mol A proporção,56 3,3 equivale a (basta dividir po,56) 2. A fórmula mínima é SO 2. Portanto, a fórmula molecular do óxido B também é SO Se considerarmos uma amostra em que haja 6 g de carbono, podemos afirmar que nela haverá g de hidrogênio. 6 g Quantidade de carbono 5 5 0,5 mol 2 g/mol Quantidade de hidrogênio 5 g g/mol 5 mol

4 Capítulo 3 Mol e massa molar na na abordagem 4 A proporção 0,5 equivale a 2. Assim, a fórmula mínima é CH 2. Como a fórmula molecular é igual à fórmula mínima multiplicada por seis, deduzimos que a fórmula molecular é C 6 H Quantidade de carbono 5,2 g 5 0, mol 2 g/mol Quantidade de enxofre 5 6,4 g 5 0,2 mol Decorre que a fórmula mínima do composto é CS amos determinar a massa de nitrogênio e a de oxigênio em um mol de clorofila. 892 g 00% N: x 6,3% O: y 9,0% 56 g Quantidade de nitrogênio 5 5 4,0 mol 4 g/mol Quantidade de oxigênio 5 80 g 5 5,0 mol 6 g/mol x 5 56 g y 5 80 g Assim, se em um mol de clorofila há quatro mols de nitrogênio e cinco mols de oxigênio, concluímos que na molécula dessa substância há 4 átomos de nitrogênio e 5 átomos de oxigênio g 00% x 0,394% x g Quantidade de enxofre g 5 8 mol Assim, se em um mol de hemoglobina ( g) há oito mols de enxofre, concluímos que na molécula dessa substância há 8 átomos desse elemento. 29 amos calcular a massa de cada elemento em um mol da substância e, a seguir, determinar a quantidade em mols correspondente a cada uma dessas massas. 62 g 00% C: x 44,4% H: y 6,2% S: z 39,5% O: w 9,9% x 5 72 g y 5 0 g z 5 64 g w 5 6 g Quantidade de carbono 5 72 g 2 g/mol 5 6 mol Quantidade de hidrogênio 5 0 g 5 0 mol g/mol Quantidade de enxofre 5 64 g 5 2 mol Quantidade de oxigênio 5 6 g 6 g/mol 5 mol Portanto, a fórmula molecular é C 6 H 0 S 2 O.

5 Capítulo 3 Mol e massa molar na na abordagem g 00% C: x 49,5% H: y 5,2% N: z 28,8% O: w 6,5% 96 g Quantidade de carbono 5 2 g/mol 5 8 mol Quantidade de hidrogênio 5 0 g 5 0 mol g/mol Quantidade de nitrogênio 5 56 g 4 g/mol 5 4 mol Quantidade de oxigênio 5 32 g 6 g/mol 5 2 mol Portanto, a fórmula molecular é C 8 H 0 N 4 O 2. x 5 96 g y 5 0 g z 5 56 g w 5 32 g

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