Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio, 2º Ano Cálculos...

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio, 2º Ano Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química

Ensino Médio, 2º AnoCálculos estequiométricos:

fórmula percentual e fórmula mínima

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QUÍMICA, 2º Ano do Ensino MédioCálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima.

HH22OO FórmulasFórmulas

Qual é a linguagem Qual é a linguagem universal usada para universal usada para

representar uma representar uma substância ?substância ?

São conhecidas, São conhecidas, atualmente, milhões de atualmente, milhões de substâncias químicas.substâncias químicas.

CC1212HH2222OO1111

Imagem : fir0002/GNU Free Documentation License

Imagem : Editor at Large/Creative Commons Attribution- Share Alike 2.5 Generic

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Fórmula químicaFórmula química

Indica os Indica os elementos químicoselementos químicos que formam uma que formam uma substância químicasubstância química e a proporção entre eles. e a proporção entre eles.

HH22OO CC1212HH2222OO1111

HidrogênioHidrogênio OxigênioOxigênio

2 átomos2 átomos 1 átomo1 átomo

OxigênioOxigênioHidrogênioHidrogênioCarbonoCarbono

11 átomos11 átomos22 átomos22 átomos12 átomos12 átomos

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Tipos de fórmulasTipos de fórmulas nos nos cálculos estequiométricoscálculos estequiométricos

Fórmula percentualFórmula percentual

Fórmula mínimaFórmula mínima

Fórmula molecularFórmula molecular

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Na aula de hoje estudaremos:Na aula de hoje estudaremos:

1.1.Fórmula percentual.Fórmula percentual.

2.2.Fórmula mínima.Fórmula mínima.

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Em nosso dia a dia, ouvimos frases do tipo:Em nosso dia a dia, ouvimos frases do tipo:

““a inflação do mês foi de 1,5%”;a inflação do mês foi de 1,5%”;

““no último ano, a população aumentou 2,3%”;no último ano, a população aumentou 2,3%”;

““o preço da gasolina diminuiu 1,0%”.o preço da gasolina diminuiu 1,0%”.

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Na Química, acontece fato Na Química, acontece fato semelhante. Dizemos, por exemplo, semelhante. Dizemos, por exemplo, que a composição centesimal do que a composição centesimal do metano (CHmetano (CH44) é 75% de carbono e 25% ) é 75% de carbono e 25% de hidrogênio. de hidrogênio.

Isso significa que, em cada 100g Isso significa que, em cada 100g de metano, encontramos 75g de de metano, encontramos 75g de carbono e 25g de hidrogênio.carbono e 25g de hidrogênio.

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

A A fórmula percentual ou centesimalfórmula percentual ou centesimal indica a indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa (100g, 100 Kg) da substância.partes de massa (100g, 100 Kg) da substância.

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Ex.1: Um estudante da rede estadual de Ex.1: Um estudante da rede estadual de Pernambuco realizou uma análise química de Pernambuco realizou uma análise química de 0,40 g de um certo óxido de ferro e revelou que 0,40 g de um certo óxido de ferro e revelou que a amostra apresenta 0,28 g de ferro e 0,12 g de a amostra apresenta 0,28 g de ferro e 0,12 g de oxigênio. Determine a fórmula percentual.oxigênio. Determine a fórmula percentual.

ResoluçãoResolução::

• Para o “Fe”Para o “Fe”

•Para o “O”Para o “O”

0,28 de Fe ----- x0,28 de Fe ----- x

0,12 g de O ----- y0,12 g de O ----- y

0,40 g de óxido ----- 100 % 0,40 g de óxido ----- 100 %

Portanto, a fórmula percentual da amostra é FePortanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%70%OO30%30%..

0,40 g de óxido ----- 100 %0,40 g de óxido ----- 100 %

y = 30 % de Oy = 30 % de O

X = 70 % de FeX = 70 % de Fe

Imagem : C John/Public Domain

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Ex.2: (UEPB) Qual é o percentual de ferro e de oxigênio, Ex.2: (UEPB) Qual é o percentual de ferro e de oxigênio, respectivamente, de uma amostra de óxido de ferro que respectivamente, de uma amostra de óxido de ferro que pesa 0,50 g, sabendo-se que a sua análise determinou pesa 0,50 g, sabendo-se que a sua análise determinou uma composição de 0,35 g de ferro e 0,15 g de oxigênio ?uma composição de 0,35 g de ferro e 0,15 g de oxigênio ?a) 25% e 75%a) 25% e 75%b) 75% e 25%b) 75% e 25%c) 70% e 30%c) 70% e 30%d) 30% e 70%d) 30% e 70%e) 85% e 15%e) 85% e 15%

Agora é sua vez!Agora é sua vez!

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUALEx.3: O metano é um gás incolor, sua molécula é tetraédrica e apolar, de pouca solubilidade na água e, quando adicionado ao ar, transforma-se em mistura de alto teor inflamável. Sabendo que sua fórmula molecular é CH4 e que as massas atômicas do carbono e do hidrogênio são, respectivamente, 12 e 1, qual sua fórmula percentual?Resolução:Resolução:

Calcula-se a massa molecular do metano:Calcula-se a massa molecular do metano:

CHCH44

1 . 12 + 4 . 1 =1 . 12 + 4 . 1 =16 g16 g Portanto, a fórmula percentual do Portanto, a fórmula percentual do

metano é Cmetano é C75%75%HH25%25%..

y = 25% de Hy = 25% de H

X = 75% de CX = 75% de C16 g de metano --- 100%16 g de metano --- 100%12 g de C --- x12 g de C --- x

16g de metano --- 100%16g de metano --- 100%4 g de H --- y4 g de H --- y

Imagem : Villasephiroth / Public Domain

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Ex.4: (UNI-BH) Embora a palavra água seja escrita e Ex.4: (UNI-BH) Embora a palavra água seja escrita e pronunciada de formas diferentes, de acordo com cada pronunciada de formas diferentes, de acordo com cada língua como mostra a ilustração, a sua constituição língua como mostra a ilustração, a sua constituição percentual em massa é a mesma. Assim, na linguagem da percentual em massa é a mesma. Assim, na linguagem da Química, a água (HQuímica, a água (H22O) possui composição centesimal de:O) possui composição centesimal de:a) Ha) H67%67%OO33%33%

b) Hb) H11,1%11,1%OO88,9%88,9%

c) Hc) H80%80%OO20%20%

d) Hd) H33,5%33,5%OO66,5%66,5%

Agora é sua vez!Agora é sua vez!

xxWaterWater

WasserWasser

EauEau

AcquaAcquaAsia globe / Public Domain / http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Asia_globe.jpg

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUALA maior parte dos fertilizantes, usados atualmente na A maior parte dos fertilizantes, usados atualmente na agricultura é constituída por três nutrientes agricultura é constituída por três nutrientes principais: nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).principais: nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).• • N: entra na formação de proteínas encontradas no N: entra na formação de proteínas encontradas no caule e nas folhas;caule e nas folhas;• • P: acelera o crescimento das raízes e o P: acelera o crescimento das raízes e o amadurecimento dos frutos;amadurecimento dos frutos;• • K: protege as plantas contra doenças e promove o K: protege as plantas contra doenças e promove o crescimento das sementes.crescimento das sementes.

Esses nutrientes são absorvidos pelas raízes; Esses nutrientes são absorvidos pelas raízes; logo, os componentes dos fertilizantes são compostos logo, os componentes dos fertilizantes são compostos solúveis em água.solúveis em água.

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUALEx.5: O nitrogênio pode ser fornecido às plantas na Ex.5: O nitrogênio pode ser fornecido às plantas na forma de três compostos: sulfato de amônio — forma de três compostos: sulfato de amônio — (NH(NH44))22SOSO44, nitrato de amônio — NH, nitrato de amônio — NH44NONO33, ou ureia — , ou ureia — CO(NHCO(NH22))22. Qual deles fornece maior teor de . Qual deles fornece maior teor de nitrogênio?nitrogênio?

(NH(NH44))22SOSO44 NHNH44NONO33 CO(NHCO(NH22))22

MM = 132 g MM = 132 g MM = 80 gMM = 80 g MM = 60 gMM = 60 g

132 g --------- 100%132 g --------- 100%28 g de N --- x28 g de N --- xx = 21,2 %x = 21,2 %

80 g ---------- 100 %80 g ---------- 100 %28 g de N --- y28 g de N --- yy = 35,0 % y = 35,0 %

60 g ---------- 100%60 g ---------- 100%28 g de N --- z28 g de N --- zz = 46,7%z = 46,7%

Como podemos perceber, a ureia – CO(NHComo podemos perceber, a ureia – CO(NH22))22 - apresenta maior teor - apresenta maior teor de nitrogênio (z = 46,7%). Além disso, ela oferece outras vantagens: é de nitrogênio (z = 46,7%). Além disso, ela oferece outras vantagens: é mais barata e permanece no solo por mais tempo, o que favorece sua mais barata e permanece no solo por mais tempo, o que favorece sua absorção.absorção. Imag

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1. FÓRMULA PERCENTUAL1. FÓRMULA PERCENTUAL

Ex.6: (USJT-SP) Uma jovem ganhou de seu noivo uma Ex.6: (USJT-SP) Uma jovem ganhou de seu noivo uma aliança de ouro 18 quilates, pesando 2,00 g, no dia dos aliança de ouro 18 quilates, pesando 2,00 g, no dia dos namorados. Sabendo-se que o ouro de 18 quilates namorados. Sabendo-se que o ouro de 18 quilates contém 75% (em massa) de ouro e que o cobre e a contém 75% (em massa) de ouro e que o cobre e a prata completam os 100% restantes, qual é a massa de prata completam os 100% restantes, qual é a massa de ouro na aliança?ouro na aliança?

a)a) 0,66 g0,66 gb)b) 0,15 g0,15 gc)c) 1,00 g1,00 gd)d) 1,50 g1,50 ge)e) 1,80 g1,80 g

Agora é sua vez!Agora é sua vez!

xxImagem : Ernst Vikne/Creative Commons Attribution- Share Alike 2.0 Generic

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Vamos visitar o LabVirt?Vamos visitar o LabVirt?

Clique abaixo para aprendermos mais sobre o cálculo Clique abaixo para aprendermos mais sobre o cálculo da fórmula percentual:da fórmula percentual:

http://www.labvirtq.fe.usp.br/simulacoes/quimica/sim_qui_porcentagem.htm

Obs.: caso a simulação não seja executada normalmente, é necessário instalar o Obs.: caso a simulação não seja executada normalmente, é necessário instalar o Adobe Flash Player (Link: Adobe Flash Player (Link: http://get.adobe.com/br/flashplayer).).

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2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA

Molécula da Molécula da glicose:glicose:

Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc. carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc.

Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções. Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções. Revista Química Nova na EscolaRevista Química Nova na Escola , 2008, Wilmo E. Francisco Junior. , 2008, Wilmo E. Francisco Junior. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/03-CCD-2907.pdf>Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/03-CCD-2907.pdf>

Menor proporção Menor proporção entre os átomos:entre os átomos:

1 : 2 : 11 : 2 : 1

Fórmula Fórmula molecular:molecular:CC66HH1212OO66 Proporção entre Proporção entre

os átomos:os átomos: 6 : 12 : 6 6 : 12 : 6

FórmulaFórmulamínima:mínima:CHCH22OOIm

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

A A fórmula mínima ou empíricafórmula mínima ou empírica indica a indica a proporção mínima, em números inteiros, dos átomos proporção mínima, em números inteiros, dos átomos de cada elemento químico em uma molécula da de cada elemento químico em uma molécula da substância.substância.

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

Tabela 1Tabela 1 Fórmula molecular e fórmula mínima Fórmula molecular e fórmula mínima de algumas substânciasde algumas substâncias

Nome da substânciaNome da substância Fórmula molecularFórmula molecular Fórmula mínimaFórmula mínima

ÁguaÁgua HH22OO HH22OO

Peróxido de Peróxido de hidrogêniohidrogênio

HH22OO22 HOHO

GlicoseGlicose CC66HH1212OO66 CHCH22OO

Ácido sulfúricoÁcido sulfúrico HH22SOSO44 HH22SOSO44

SacaroseSacarose CC1212HH2222OO1111 CC1212HH2222OO1111

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

Agora que já compreendemos o conceito de Agora que já compreendemos o conceito de fórmula mínima, vamos aprender a obtê-la a partir da fórmula mínima, vamos aprender a obtê-la a partir da fórmula percentual.fórmula percentual.

Fórmula percentualFórmula percentual

Fórmula mínimaFórmula mínima??

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

Ex.7: Calcular a fórmula mínima de um composto que apresenta Ex.7: Calcular a fórmula mínima de um composto que apresenta 43,4% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio (massas 43,4% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio (massas atômicas: Na = 23, C = 12, O = 16).atômicas: Na = 23, C = 12, O = 16).ResoluçãoResolução::

DadosDados Divisão das porcentagens Divisão das porcentagens pelas massas atômicaspelas massas atômicas

Divisão pelo menor dos Divisão pelo menor dos valores encontradosvalores encontrados

Fórmula Fórmula mínimamínima

43,4% Na 43,4 = 1,88 23

1,88 = 20,94

Na2CO311,3% C 11,3 = 0,94

120,94 = 10,94

45,3% O 45,3 = 2,82 16

2,82 = 30,94

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

Ex.8: (UFPB)Ex.8: (UFPB) O principal responsável pelo sabor amargo O principal responsável pelo sabor amargo da cerveja é o mirceno. Sabendo-se que a composição da cerveja é o mirceno. Sabendo-se que a composição centesimal deste composto é centesimal deste composto é 88,2%88,2% em carbono e em carbono e 11,8%11,8% em hidrogênio, é correto afirmar que o mirceno tem em hidrogênio, é correto afirmar que o mirceno tem como fórmula mínima:como fórmula mínima:a) a) CC1010HH1616

b) b) CHCH22

c) c) CC33HH55

d) d) CC22HH22

e) e) CC55HH88

Agora é sua vez!Agora é sua vez!

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMAEx.9: (UFV-MG) Sabe-se que, quando uma pessoa fuma um cigarro, Ex.9: (UFV-MG) Sabe-se que, quando uma pessoa fuma um cigarro, pode inalar de 0,1 até 0,2 miligramas de nicotina. Descobriu-se em pode inalar de 0,1 até 0,2 miligramas de nicotina. Descobriu-se em laboratório que cada miligrama de nicotina contém 74,00% de laboratório que cada miligrama de nicotina contém 74,00% de carbono, 8,65% de hidrogênio e 17,30% de nitrogênio. Calcule a carbono, 8,65% de hidrogênio e 17,30% de nitrogênio. Calcule a fórmula mínima da nicotina. (Massas atômicas: C = 12, H = 1, N = 14)fórmula mínima da nicotina. (Massas atômicas: C = 12, H = 1, N = 14)

DadosDados Divisão das Divisão das porcentagens pelas porcentagens pelas

massas atômicasmassas atômicas

Divisão pelo menor dos Divisão pelo menor dos valores encontradosvalores encontrados

Fórmula Fórmula mínimamínima

74,0% C 74,0 = 6,17 12

6,17 = 51,24

C5H7N8,65% H 8,65 = 8,65

18,65 = 71,24

17,3% N 17,3 = 1,24 14

1,24 = 11,24

ResoluçãoResolução::

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2. FÓRMULA MÍNIMA2. FÓRMULA MÍNIMA

Ex.10: (VUNESP-SP) Considere as afirmações I, II e III, a respeito da Ex.10: (VUNESP-SP) Considere as afirmações I, II e III, a respeito da nicotina, cuja fórmula molecular é Cnicotina, cuja fórmula molecular é C1010HH44NN22..

I.I. CC1010HH44NN22 é também a fórmula mínima da nicotina. é também a fórmula mínima da nicotina.II.II. Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de

carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio.carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio.III.III. 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de

carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio.de nitrogênio.

Estão corretas as afirmações:Estão corretas as afirmações:a)a) I apenas.I apenas. d) I e III, apenas.d) I e III, apenas.b)b) I e II, apenas.I e II, apenas. e) I, II e III.e) I, II e III.c)c) II e III, apenas.II e III, apenas.

Agora é sua vez!Agora é sua vez!

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NA AULA DE HOJE APRENDEMOS A...NA AULA DE HOJE APRENDEMOS A...

1. Calcular a massa de cada elemento 1. Calcular a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de químico que existe em 100 partes de massa (100 g, 100 Kg) da substância.massa (100 g, 100 Kg) da substância.

2. Calcular a proporção mínima, em 2. Calcular a proporção mínima, em números inteiros, dos átomos de números inteiros, dos átomos de cada elemento químico em uma cada elemento químico em uma molécula da substância.molécula da substância.

Fórmula percentual Fórmula percentual ou centesimalou centesimal

Fórmula mínima Fórmula mínima ou empíricaou empírica

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Exercite seus conhecimentos resolvendo em casa:Exercite seus conhecimentos resolvendo em casa:

http://www.agracadaquimica.com.br/quimica/arealegal/pdf/61.pdf

Lista de exercícios em “pdf” com 63 questões sobre fórmula Lista de exercícios em “pdf” com 63 questões sobre fórmula percentual e fórmula mínima, com gabarito.percentual e fórmula mínima, com gabarito.

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Até a próxima aula!Até a próxima aula!

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Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto

link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

2A fir0002/GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/

Ficheiro:Water_droplet_blue_bg05.jpg28/09/2012

2B Editor at Large/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

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7 Álvaro Barbero Jiménez/Creative Commons Atribuição 3.0 Unported

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9 C John/Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gateway_Chemistry.jpg

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11 Villasephiroth/Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Representaciones_del_metano.JPG

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13 e 14 Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Formulas_Mache.jpg

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15 Ernst Vikne/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Engagement_rings_777.jpg

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17 Hinkel/GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glicose_2.png?uselang=pt-br

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