A fórmula molecular indica o número de átomos de cada elemento que compõe uma molécula. Já a fórmula empírica indica a proporção entre os átomos de uma substância.
O que é fórmula molecular
1 O que é fórmula molecular
2 Fórmula empírica
3 Simulado de fórmula empírica e molecular
A fórmula molecular nos indica o número de átomos de cada elemento que compõe a molécula ou espécie química da substância, bem como a proporção entre eles. Assim, por meio da análise da composição de uma fórmula molecular, podemos determinar quais elementos (análise qualitativa) que constituem a molécula e em qual proporção os átomos se encontram (análise quantitativa) na mesma.
Por exemplo: a molécula do peróxido de hidrogênio é formada por dois átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio. Portanto, a sua fórmula molecular é H2O2. Já a fórmula molecular da glicose é C6H12O6.
Veja mais três exemplos de fórmulas moleculares:
Ácido acético: C2H4O2
Ácido lático: C3H6O3
Formaldeído: CH2O
A fórmula empírica (ou mínima) indica a proporção, em menores números inteiros, entre os átomos que formam as substâncias.
Na glicose (C6H12O6), por exemplo, a proporção dos átomos é de um átomo de carbono, para dois de hidrogênio, para um de oxigênio, ou seja, CH2O (1:2:1).
É importante salientar que esse tipo de fórmula não é suficiente para identificar uma substância, pois há casos em que a fórmula mínima de uma substância corresponde à fórmula molecular de outra. Do mesmo modo, há substâncias que podem apresentar a mesma fórmula mínima. Veja no quadro abaixo:
Veja que a fórmula mínima CH2O é a mesma para todas as substâncias. Isso porque ela expressa que, em todos os casos, os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio estão presentes nas fórmulas moleculares em uma relação de 1:2:1.
Além disso, o único que apresenta a fórmula molecular igual à fórmula empírica é o formaldeído.
Cálculo da fórmula empírica
Para determinar a fórmula empírica ou fórmula mínima, devemos seguir estes dois passos:
Dividir os resultados pelo menor valor encontrado.
Veja um exemplo de como isso funciona na prática:
Uma amostra contém 2,4 g de carbono e 0,6 g de hidrogênio. A massa atômica do carbono é 12 e a do hidrogênio é 1. Para determinar a fórmula mínima do composto, devemos, inicialmente, calcular o número de mol (n) de átomos de cada elemento.
Para o carbono: 2,4 g / 12 g/mol = 0,2 mol
Para o Hidrogênio: 0,6 g/ 1 g/mol = 0,6 mol
Em seguida, determinamos as menores proporções possíveis em números inteiros. Como o menor valor encontrado foi 0,2, dividimos ambos os resultados por esse valor:
0,2 mol / 02 = 1
0,6 mol / 0,2 = 3
Assim, a fórmula mínima é CH3.
Achou difícil? Confira os quatro passos para você calcular a fórmula empírica de forma simples:
Como calcular a fórmula molecular
O cálculo da fórmula molecular pode ser feito de diversas maneiras, mas no post de hoje vamos apresentar duas delas.
1- A partir da porcentagem em massa, calculando a fórmula mínima.
Como exemplo, vamos utilizar uma amostra de 100 g de vitamina C ou ácido ascórbico (C6H8O6), cuja massa molecular é de 176.
C = 40,9% em massa = 40,9 g
H = 4,55 % em massa = 4,55 g
O = 54,6 % = 54,6 g
Em seguida, calculamos o número de mol de cada átomo:
C = 40,9 g / 12 g mol -1 = 3,41 mols
H = 4,55 g mol -1 / 1 g mol -1 = 4,55 mols
O = 54,6 g/ 16 g mol -1 = 3,41 mols
Agora que já encontramos o número de mols, iremos determinar a relação entre o número de mols. Dessa forma, iremos descobrir qual é a fórmula mínima:
C = 3,41 mols /3,41 = 1 mol
H = 4,55 mols / 3,41 = 1,33 mol
O = 3,41 mol / 3,41 = 1 mol
Como os valores encontrados não são inteiros, devemos, em seguida, multiplicá-los por um mesmo número que permita obter a menor proporção de números inteiros. Nesse caso, o número adequado é 3.
C = 1 mol x 3 = 3 mol
H = 1,33 mol x 3 = 4 mol
O = 1 mol x 3 = 3 mol
Portanto, a fórmula mínima é: C3H4O3
Dessa maneira, podemos concluir que a relação entre a fórmula mínima e a molecular é:
Fórmula mínima Fórmula molecular
C3H4O3 ————————– (C3H4O3)n
MM= 88 ———————— MM = 176
88 n = 176
n = 2 → (C3H4O3)n → Fórmula molecular: C6H8O6
2- Relacionando as porcentagens em massa com a massa molecular do composto.
Vamos utilizar o mesmo exemplo da Vitamina C:
C = 40,9 %
H = 4,55 % → MM = 176
O = 54,6 %
Considerando que sua fórmula molecular seja: CxHyOz
Agora, devemos relacionar as porcentagens em massa com as massas atômicas e a massa molecular:
Cx + Hy + Oz
12 x + 1 y + 16 z = 176
40,9 % 4,55 % 54,6 % = 100%
Cx → 176 ———100% Hy → 176 ———100% Oz → 176 ———100%
12 x ——- 40,9% 1 y ——— 4,55 % 16z ——–54,6 %
x = 6 y = 8 z = 6
Portanto, a fórmula molecular é C6H8O6.
Por fim, para entender ainda melhor como calcular a fórmula molecular, veja esta videoaula:
Exercício sobre fórmula molecular:
(PUCCamp-SP) Em 0,5 mol de quinina, substância utilizada no tratamento de malária, há 120 g de carbono, 12 g de hidrogênio, 1,0 mol de nitrogênio e 1,0 mol de átomos de oxigênio. Pode-se concluir que a fórmula molecular da quinina (massa molar = 324 g/mol) é:
a) C20H12N2O2
b) C20H24N2O2
c) C10H12NO
d) C10H6N2O2
e) C3H6NO
Simulado de fórmula empírica e molecular
(UFPE/2012)
Considere os cicloalcanos ilustrados a seguir:
e as massas atômicas C = 12 g mol-1 e H = 1 g mol-1. Com relação a esses compostos, analise os itens seguintes e selecione o(s) verdadeiro(s):
uma molécula de ciclobutano possui 48% da massa referente ao elemento carbono.
o menos estável é o ciclopropano devido ao fato de ser aquele com o anel mais tensionado.
todos possuem a mesma fórmula empírica.
o ciclopentano deve ser mais solúvel em água do que em n-hexano.
o ciclo-hexano é mais estável na conformação cadeira.
Os carboidratos são assim chamados porque possuem fórmula empírica CH2O, o que sugere um "hidrato de carbono". Existem normalmente em equilíbrio entre a forma de cadeia aberta e cíclica. Dois importantes carboidratos são a glicose e a frutose, cujas estruturas abertas são representadas a seguir.
Sobre as duas estruturas, é INCORRETO afirmar que:
possuem fórmula molecular C6H12O6.
são polares e devem, portanto, ser solúveis em água.
possuem carbonos assimétricos ou estereocentros.
as duas estruturas possuem carbonilas e são, portanto, cetonas.
(UNESP SP/1994)
Considere as afirmações I, II e III, a respeito da nicotina, cuja fórmula molecular é C10H4N2.
I. C10H4N2 é também = fórmula empírica da nicotina.
II. Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio.
III. 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio.
Considerando que diferentes compostos podem apresentar a mesma fórmula molecular, assinale o que for correto quanto à fórmula molecular C7H14O.
3,3-Dimetilpentanal.
4-Heptanona.
Metoxicicloexano.
calor de combustão do etanol = –1366 kJ/mol
calor de combustão do éter dimetílico = –1454 kJ/mol
São conhecidos dois isômeros de fórmula molecular C2H6O: o etanol (álcool etílico) e o metoximetano (éter dimetílico). Sobre esses isômeros foram feitas as seguintes afirmações.
I. Os calores de formação dos dois isômeros são iguais.
II. O poder calorífico, em kJ/g, do éter dimetílico é maior do que o do etanol.
III. A combustão de 1,0 kg de etanol consome mais gás oxigênio do que a combustão de 1,0 kg de éter dimetílico.
Dietiléter e 1-butanol são isômeros com fórmula molecular C4H10O e apresentam diferentes propriedades físicas, químicas e aplicações práticas. Por exemplo, a pressão de vapor do dietiléter (55 kPa) é quase 100 vezes maior que a pressão de vapor do 1-butanol (0,6 kPa) na temperatura ambiente. Sobre as propriedades do dietiléter e do 1-butanol na temperatura ambiente, podemos afirmar que:
o dietiléter é mais volátil que o 1-butanol.
a maior pressão de vapor do dietiléter é devido à formação de ligações de hidrogênio.
uma mistura equimolar 1-butanol:dietiléter em equilíbrio com os vapores apresenta mais 1-butanol no vapor do que o dietiléter.
as interações intermoleculares de van der Waals são as responsáveis pela diferença entre as pressões de vapores.
a entalpia padrão de vaporização do dietiléter será maior que a do 1-butanol.
Dos compostos de fórmula molecular igual a C4H10O, assinale, a seguir, o que apresenta maior ponto de ebulição.
(Unimontes MG/2014)
Um composto de fórmula molecular C4H10O não reage com sódio metálico. Na presença de luz, reage com Cl2 para formar 3 (três) compostos de fórmula C4H9OCl. O nome do composto original consistente com essa informação é:
éter metil propílico.
éter metil isopropílico.
éter etil etílico.
éter dimetílico.
Substâncias que possuem isomeria óptica apresentam a mesma fórmula molecular, contudo diferem entre si no arranjo espacial dos átomos.
De acordo com a estrutura representada, é possível prever que esta substância possui no máximo quantos isômeros ópticos?
Isômeros constitucionais são compostos que possuem mesma fórmula molecular e diferente conectividade entre os átomos. Esses isômeros podem apresentar diferentes propriedades físicas, como ponto de fusão e ebulição. Analise os compostos I e II, a seguir.
A respeito dos compostos acima, é correto afirmar que:
Os compostos I e II são isômeros de função.
As pontes de hidrogênio são responsáveis pelo maior ponto de ebulição do composto II.
As interações do tipo dipolo-dipolo são encontradas no somente no composto II e são responsáveis pelo menor ponto de ebulição do que no composto I.
O ponto de ebulição do composto I é menor que o do composto II, devido às forças de interação intermolecular dipolo-dipolo.
Postado em:27 maio, 2014 Atualizado: 23/02/2022 às 23:12
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