Determinação de fórmulas
Autor: Pedro Henrique | Publicado: 2012-04-02T10:01:00-04:00

1. Introdução
Quando um 
 químico se depara com um material desconhecido, por exemplo, uma amostra de 
 uma pedra lunar ou de um meteorito, ou ainda de uma matéria encontrada em 
 uma caverna que está sendo explorada, ele procura, através de diversas 
 técnicas físicas e químicas, encontrar a composição desse material.

 A primeira providência é fazer a análise imediata 
 do material, isto é, separar através de processos puramente físicos as 
 diversas substâncias presentes na amostra.Esses processos baseiam-se no fato 
 de que o conjunto de características, como ponto de fusão, ponto de 
 ebulição, densidade, solubilidade, é diferente para cada substância e, 
 manejando criteriosamente essas diferenças, consegue-se separá-las uma a 
 uma.

 Uma vez separadas as diversas substâncias da 
 amostra, a próxima providência é fazer uma análise elementar de cada uma 
 delas.

 A análise elementar divide-se em qualitativa, 
 cuja finalidade é descobrir os tipos de elementos que formam a substância; e 
 quantitativa, que tem por finalidade descobrir a proporção em que estes 
 elementos aparecem, ou seja, descobrir a fórmula da substância.

 Resumindo, temos:

 

 Suponhamos que o químico submeteu 10,0 g de um 
 material inicial à análise imediata e isolou 7,5 g de uma substância X. Esta 
 substância, submetida à análise qualitativa e, em seguida, à análise 
 quantitativa, revelou:

 

 Prosseguindo com seus métodos analíticos, chegou 
 à conclusão de que a massa molecular dessa substância era 180.

 Com base nesses dados, o químico já pode 
 determinar com certeza 3 tipos de fórmula para essa substância: fórmula 
 percentual, fórmula mínima e fórmula molecular.

 Fórmula Percentual ou Composição Centesimal

 Para obter a fórmula percentual, basta calcular a 
 composição centesimal dos elementos formadores, ou seja, descobrir as 
 percentagens em massa de cada elemento.

 

 


 


 






 
Uma outra maneira de encontrar a fórmula 
 percentual é através da fórmula molecular da substância.

 Por exemplo, partindo-se da fórmula molecular do 
 ácido acético (C2H4O2) é possível 
 determinar sua composição centesimal. Deve-se conhecer também as massas 
 atômicas: H = 1; C = 12; O = 16.

 

 
Portanto, uma molécula de ácido acético, de massa 
 60 u, é formada por 24 u de carbono, 4 u de hidrogênio e 32 u de oxigênio. O 
 cálculo da composição centesimal fica:

 

 


 




 
Concluindo, podemos dizer que em cada 100 g de 
 ácido acético encontramos 40 g de carbono, 6,67 g de hidrogênio e 53,33 g de 
 oxigênio.

 3. Fórmula Mínima, Empírica ou Estequiométrica

 Indica os elementos que formam a substância e a 
 proporção em número de átomos ou em mols de átomos desses elementos expressa 
 em números inteiros e menores possíveis.

 A determinação da fórmula mínima de uma 
 substância pode ser feita de duas maneiras:

 I.&nbsp; A partir das massas dos elementos que se 
 combinam para formar a substância.

 Como foi visto no módulo anterior:

 

 
Sabendo-se que
 , 
 poderemos fazer diretamente o cálculo usando as massas obtidas na análise 
 elementar:

 

 
Após o cálculo da quantidade em mols, como não 
 conseguimos os menores números inteiros possíveis, dividimos todos os 
 números pelo menor deles.

 Observação – Caso ainda não seja 
 conseguida a seqüência de números inteiros, devemos multiplicar todos os 
 números por um mesmo valor.

 II.&nbsp; A partir da composição centesimal.

 

 
Concluímos que em 100 g da substância x 
 encontramos: 40 g de carbono, 6,7 g de hidrogênio e 53,3 g de oxigênio. O 
 cálculo da fórmula mínima deve ser feito da seguinte maneira.

 

 
4. Fórmula Molecular

 Indica os elementos e o número de átomos de cada 
 elemento em 1 molécula ou em 1 mol de moléculas de substância. Para o 
 cálculo da fórmula molecular é necessário que se conheça inicialmente a 
 massa molecular, que no caso é 180, e seguir um dos dois caminhos:

 I. Partindo da fórmula mínima

 

 II. Partindo da composição 
 centesimal

 

 Concluindo, podemos dizer que 1 molécula da 
 substância x é formada por 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio e 6 
 átomos de oxigênio ou 1 mol de moléculas de x é formada por 6 mols de 
 átomos de carbono, 12 mols de átomos de hidrogênio e 6 mols de átomos de 
 oxigênio.

Referência:Professor Paulo Cesar - Determinação de Fórmulas