1 o mol. 2 a massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de...
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1
O MOLO MOL
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2
A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança.
massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10-24 g (0,000000000000000000000001673 g)
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3
Isto é uma
massa
infinitesimal
1,673 x 10-24 g
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4
• Os químicos escolheram uma unidade para contagem do número de átomos.
• Esta unidade é o
• Os químicos precisam de uma unidade de contagem que possa expressar um grande número de átomos com números simples.MOL
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5
1 mol = 6,022 x 1023 objetos
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6
GRANDE6,022 x 1023
É um número
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7
6,022 x 1023
é o
Número deAvogadro
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8
Se 10.000 pessoas começacem a contar o número de Avogadro, numa velocidade
de 100 números por minuto, a cada minuto do dia, levariam para alcançar o
número total...
1 TRILHÃO DE ANOS
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1 mol de qualquer substância contém
6,022 x 1023
partículas desta substância.
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10
A massa atômica, em gramas,
de qualquer elemento
contém 1 mol de átomos.
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A massa molecular, em gramas,
de qualquer substância molecular
contém 1 mol de moléculas.
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Este é o mesmo número de partículas6,022 x 1023
que existem em exatamente 12 gramas de
C126
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13
ExemplosExemplos
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Espécie
Quantidade
Número de átomos de H
H
1 mole
6.022 x 1023
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15
Espécie
Quantidade
Número de moléculas
de H2
H2
1 mole
6.022 x 1023
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Espécie
Quantidade
Número de átomos de Na
Na
1 mole
6.022 x 1023
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Espécie
Quantidade
Número de átomos de Fe
Fe
1 mole
6.022 x 1023
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Espécie
Quantidade
Número de moléculas
de C6H6
C6H6
1 mole
6.022 x 1023
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19
1 mol de átomos = 6,022 x 1023 átomos
6,022 x 1023 moléculas
6,022 x 1023 íons
1 mol de moléculas =
1 mol de íons =
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• A massa molar de um elemento é sua massa atômica em gramas.
• Ela contém 6,022 x 1023 átomos (número de Avogadro) deste elemento.
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21
ElementoMassaAtômica
MassaMolar
Número de átomos
H 1,008 u 1,008 g 6,022 x 1023
Mg 24,31 u 24,31 g 6,022 x 1023
Na 22,99 u 22,99 g 6,022 x 1023
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22
ProblemasProblemas
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23
Massa atômica do ferro = 55.85
Quantos moles de ferro existem em 25.0 g deste metal?
Sequência de conversão: gramas Fe → moles Fe
1 mol Fe(grams Fe)55.85 g Fe
1 mol Fe(25.0 g Fe)55.85 g Fe
0.448 mol Fe
Prepare o cálculo usando um fator de conversão entre moles e gramas.
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24
Sequência de conversão : gramas Fe → átomos Fe
236.022 x 10 atoms Fe(grams Fe)55.85 g Fe
Quantos átomos de ferro existem em 25.0 g deste metal?
236.022 x 10 atoms Fe(25.0 g Fe)55.85 g Fe
232.70 x 10 atoms Fe
Prepare o cálculo usando um fator de conversão entre átomos e gramas.
Massa atômica do ferro = 55.85
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25
Massa Molar Na = 22.99 g
Sequência de conversão: átomos Na → gramas Na
2322.99 g Na(atoms Na)
6.022 x 10 atoms Na
Qual a massa de 3.01 x 1023 átomos de sódio (Na)?
2323
22.99 g Na(3.01 x 10 atoms Na)6.022 x 10 atoms Na
11.5 g Na
Prepare o cálculo usando um fator de conversão entre gramas e átomos.
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26
Massa atômica do estanho = 118.7
Qual a massa de 0.365 moles de estanho?
Sequência de conversão : moles Sn → gramas Sn
1 molar mass Sn(moles Sn)1 mole Sn
118.7 g Sn(0.365 moles Sn)1 mole Sn
43.3 g Sn
Prepare o cálculo usando um fator de conversão entre gramas e moles.
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27
2(2.00 mol O )23
2
2
6.022 x 10 molecules O1 mol O
2
2 atoms O1 molecule O
Sequência de conversão: moles O2 → moléculas O → átomos O
232
2
6.022 x 10 molecules O1 mol O
Quantos átomos de oxigênio estão presentes em 2.00 moles de moléculas de oxigênio?
Dois fatores de conversão são necesários:
2
2 atoms O1 mol O
24= 2.41 x10 atoms O
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28
Massa Molar dos Massa Molar dos CompostosCompostos
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29
A massa molar de um composto pode ser determinada pela soma das massas molares de todos os átomos presentes em sua fórmula.
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30
2 C = 2(12.01 g) = 24.02 g6 H = 6(1.01 g) = 6.06 g1 O = 1(16.00 g) = 16.00 g
46.08 g
Calcule a massa molar do C2H6O.
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31
1 Li = 1(6.94 g) = 6.94 g1 Cl = 1(35.45 g) = 35.45 g4 O = 4(16.00 g) = 64.00 g
106.39 g
Calcule a massa molar do LiClO4.
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32
Calcule a massa molar do (NH4)3PO4 .
3 N = 3(14.01 g) = 42.03 g12 H = 12(1.01 g) = 12.12 g
1 P = 1(30.97 g) = 30.97 g4 O = 4(16.00 g) = 64.00 g
149.12 g
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33
Número de Avogadro de
Partículas6 x 1023
Partículas
Massa Molar
1 MOL
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34
1 MOL Ca
Número de Avogadro de átomos de Ca
6 x 1023 átomos Ca
40.078 g Ca
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35
1 MOL H2O
Número de Avogadro de
moléculas de H2O
6 x 1023 moléculas
H2O
18.02 g H2O
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36
H Cl HCl
6.022 x 1023 H átomos
6.022 x 1023 Cl átomos
6.022 x 1023 HCl moléculas
1 mol átomos H 1 mol átomos Cl
1 mol moléculas HCl
1.008 g H 35.45 g Cl 36.46 g HCl
1 massa molar átomos H
1 massa molar átomos Cl
1 massa molar moléculas HCl
Estas relações estão presentes quando hidrogênio se combina com cloro.
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37
Considerando elementos diatômicos (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, and I2), distinguir entre um mol de átomos e um mol de moléculas.
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38
Calcule a massa molar de 1 mol de átomos H.
1 H = 1(1.01 g) = 1.01 g
Calcule a massa molar de 1 mol de moléculas H2.
2 H = 2(1.01 g) = 2.02 g
![Page 39: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/39.jpg)
39
ProblemasProblemas
![Page 40: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Quantos moles de benzeno, C6H6, estão presentes em 390.0 gramas de benzeno?
Sequência de conversão: gramas C6H6 → moles C6H6
6 6
6 6
78.12 grams C HUse the conversion factor: 1 mole C H
6 6
6 6
1 mole C H 78.12 g C H
6 6(390.0 g C H ) 6 6= 5.000 moles C H
Massa molar do C6H6 é 78.12 g.
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41
Quantas gramas de (NH4)3PO4 estão contidas em2.52 moles de (NH4)3PO4?
Sequência de conversão: moles (NH4)3PO4
→ grams (NH4)3PO4
4 3 4
4 3 4
149.12 grams (NH ) POUse the conversion factor: 1 mole (NH ) PO
4 3 4(2.52 mol (NH ) PO ) 4 3 4
4 3 4
149.12 g (NH ) PO1 mol (NH ) PO
4 3 4= 376g (NH ) PO
Massa molar do (NH4)3PO4 é 149.12 g.
![Page 42: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/42.jpg)
42
2(56.04 g N ) 2
2
1 mol N28.02 g N
232
2
6.022 x 10 molecules N 1 mol N
56.04 g de N2 contem quantas moléculas de N2?
Massa molar do N2 é 28.02 g.Sequência de conversão: g N2 → moles N2
→ molecules N2Usando os fatores de conversão
2
2
1 mol N 28.02 g N
232
2
6.022 x 10 molecules N 1 mol N
242= 1.204 x 10 molecules N
![Page 43: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/43.jpg)
43
2
2
1 mol N28.02 g N
2(56.04 g N )23
2
2
6.022 x 10 molecules N 1 mol N
56.04 g de N2 contém quantos átomos de nitrogênio?
Massa molar do N2 é 28.02 g.Sequência de conversão: g N2 → moles N2
→ molecules N2
→ atoms NUse the conversion factor2
2
1 mol N 28.02 g N
232
2
6.022 x 10 molecules N 1 mol N 2
2 atoms N 1 molecule N
24= 2.409 x 10 atoms N2
2 atoms N1 molecule N
![Page 44: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Composição Percentual Composição Percentual dosdos
CompostosCompostos
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45
Composição percentual de um composto é a percetagem de massa de cada elemento neste
composto.
H2O11.19% H de massa 88.79% O de massa
![Page 46: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Composição PercentualComposição Percentual da Fórmulada Fórmula
![Page 47: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Se a fórmual de um composto é conhecida, um proceso em duas etapas é necesário para calcular a composição percentual.
Etapa 1 Calcule a massa molar da fórmula.
Etapa 2 Divida a massa total de cada elemento na fórmula pela massa molar e multiplique por 100.
![Page 48: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/48.jpg)
48
total mass of the element x 100 = percent of the element molar mass
![Page 49: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Etapa 1 Calcule a massa molar do H2S.2 H = 2 x 1.01g = 2.02 g
1 S = 1 x 32.07 g = 32.07 g34.09 g
Calcule a composição percentual do ácido sulfídrico H2S.
![Page 50: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Calcule a composição percentual do ácido sulfídrico H2S.
Etapa 2 Divida a massa total de cada elemento na fórmula pela massa molar e multiplique por 100.
H
5.93%
S
94.07%
32.07g SS: (100) 94.07%34.09g
2.02 g HH: (100) = 5.93%34.09 g
![Page 51: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Composição Percentual Composição Percentual a partir de a partir de
dados experimentaisdados experimentais
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52
A composição percentual pode ser calculada de dados experimentais sem se conhecer a composição do composto.
Etapa 1 Calcule a massa do composto formado.
Etapa 2 Divida a massa de cada elemento pela massa total do composto e multiplique por 100.
![Page 53: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Etapa 1 Calcule a massa total do composto
1.52 g N3.47 g O4.99 g
Um composto contendo nitrogênio and oxigênio é analisado e contém 1,52 g de nitrogênio e 3,47 g de oxigênio. Determine sua composição percentual.
= massa total do produto
![Page 54: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/54.jpg)
54
Etapa 2 Divida a massa de cada elemento pela massa total do composto.
3.47g O (100) = 69.5%4.99g
1.52 g N (100) = 30.5%4.99 g
N
30.5%
O
69.5%
Um composto contendo nitrogênio and oxigênio é analisado e contém 1,52 g de nitrogênio e 3,47 g de oxigênio. Determine sua composição percentual.
![Page 55: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/55.jpg)
55
Fórmula Empirica versus Fórmula Empirica versus Fórmula MolecularFórmula Molecular
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56
ExemplosExemplos
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57
C2H4Fórmula Molecular
CH2Fórmula Empirica
C:H 1:2Razão molar
![Page 58: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/58.jpg)
58
C6H6Fórmula Molecular
CHFórmula Empirica
C:H 1:1Razão molar
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59
H2O2Fórmula Molecular
HOFórmula Empirica
H:O 1:1Razão molar
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60
![Page 61: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/61.jpg)
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Dois compostos podem ter fórmulas empíricas semelhantes e diferentes fórmulas moleculares.
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![Page 63: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/63.jpg)
63
CalculandoCalculandoFórmulas EmpíricasFórmulas Empíricas
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64
Etapa 1 Assuma uma quantidade inicial definida (usualmente 100.0 g) de composto, caso a quantidade atual não seja dada, e expresse a massa de cada elemento em gramas.
Etapa 2 Converta a massa em gramas de cada elemento em número de moles de cada elemento usando a massa molar de cada elemento.
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65
Etapa 3 Divida o número de moles de cada elemento pelo número de moles do elemento com o menor valor.
– Se os números obtidos forem inteiros, use-os como os indíces de cada elemento na fórmula empírica.
– Se os números obtidos não forem inteiros, vá para a etapa 4.
![Page 66: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Etapa 4 Multiplique os valores obtidos na Etapa 3 pelo menor número que converta os valores em números inteiros.
Use estes números inteiros como índices da fórmula em´pírica.
FeO1.5Fe1 x 2O1.5 x 2 Fe2O3
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67
• Estes resultados de cálculo podem ser diferentes de um número inteiro.
– Se eles diferem de ±0.1, arredonde este valor para o número inteiro mais próximo.
2.93– Desvios maiores que 0.1 de um número
inteiro usualmente significam que as razões calculadas podem ser multiplicadas por um número inteiro para alcançar um valor inteiro.
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68
Algumas frações comuns e seus equivalentes decimais
Fração comumEquivalente
Decimal14
13
23
12
34
0.333…
0.25
0.5
0.75
0.666…
Número inteiro resultante
1
1
2
1
3
Multiplique o equivalente decimal pela número no
denominador da fração para
alcançar o número inteiro.
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69
ProblemasProblemas
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70
A analysis of a salt shows that it contains 56.58% potassium (K); 8.68% carbon (C); and 34.73% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.Step 1 Express each element in grams. Assume 100
grams of compound.
K = 56.58 gC = 8.68 gO = 34.73 g
![Page 71: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/71.jpg)
71
The analysis of a salt shows that it contains 56.58% potassium (K); 8.68% carbon (C); and 34.73% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.Step 2 Convert the grams of each element to moles.
K: 56.58 g K 1 mol K atoms39.10 g K
1.447 mol K atoms
C: 8.68 g C 1 mol C atoms12.01 g C
0.723 mol C atoms
O: 34.73 g O 1 mol O atoms16.00 g O
2.171 mol O atoms
C has the smallest number of moles
0.723 mol C atoms
![Page 72: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/72.jpg)
72
The analysis of a salt shows that it contains 56.58% potassium (K); 8.68% carbon (C); and 34.73% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.Step 3 Divide each number of moles by the smallest
value.1.447 molK = = 2.000.723 mol
0.723 molC: = 1.000.723 mol
2.171 molO = = 3.000.723 mol
The simplest ratio of K:C:O is 2:1:3Empirical formula K2CO3
C has the smallest number of moles
0.723 mol C atoms
![Page 73: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/73.jpg)
73
The percent composition of a compound is 25.94% nitrogen (N), and 74.06% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.
The percent composition of a compound is 25.94% nitrogen (N), and 74.06% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.
Step 1 Express each element in grams. Assume 100 grams of compound.
N = 25.94 gO = 74.06 g
![Page 74: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Step 2 Convert the grams of each element to moles.
N: 25.94 g N 1 mol N atoms14.01 g N
1.852 mol N atoms
O: 74.06 g O 1 mol O atoms16.00 g O
4.629 mol C atoms
The percent composition of a compound is 25.94% nitrogen (N), and 74.06% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.
![Page 75: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/75.jpg)
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Step 3 Divide each number of moles by the smallest value.
1.852 molN = = 1.0001.852 mol
4.629 molO: = 2.5001.852 mol
The percent composition of a compound is 25.94% nitrogen (N), and 74.06% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.
This is not a ratio of whole numbers.
![Page 76: 1 O MOL. 2 A massa de um átomo simples é muito pequena para ser medida em uma balança. massa de um átomo de hidrogênio = 1,673 x 10 -24 g (0,000000000000000000000001673](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022020713/570638661a28abb82390282f/html5/thumbnails/76.jpg)
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Step 4 Multiply each of the values by 2.
The percent composition of a compound is 25.94% nitrogen (N), and 74.06% oxygen (O). Calculate the empirical formula for this substance.
Empirical formula N2O5
N: (1.000)2 = 2.000 O: (2.500)2 = 5.000
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Calculando a Fórmula Molecular a Calculando a Fórmula Molecular a partir da Fórmula Empíricapartir da Fórmula Empírica
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• A fórmula molecular pode ser calculada a partir da fórmula empírica se a massa molar é conhecida.
• A fórmula molecular será igual a fórmual empírica ou algum multiplo, n, dela.
• Para determinar a fórmula molecular avalie o valor de n.
• n é o número de unidades da fórmula empírica contidas na fórmula molecular.
molar massn = = massof empirical formula formula units
number of empirical
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What is the molecular formula of a compound which has an empirical formula of CH2 and a molar mass of 126.2 g?
The molecular formula is (CH2)9 = C9H18
Let n = the number of formula units of CH2. Calculate the mass of each CH2 unit
1 C = 1(12.01 g) = 12.01g 2 H = 2(1.01 g) = 2.02g
14.03g126.2 gn 9 (empirical formula units)14.03 g