Química 1 ano Colegial: cálculo de mol
A vitamina C, cujo nome químico é ácido L-ascórbico ou simplesmente ácido ascórbico, é um agente redutor muito importante, sendo utilizada principalmente na indústria de alimentos como conservante de certos alimentos. Por exemplo, a laranja contém vitamina C; costuma-se, então, adicionar suco de laranja em saladas de frutas, para impedir a oxidação de frutas como a maçã. Determinado laboratório preparou vitamina C e calculou que em uma amostra havia 40,9% de carbono, 4,58% de hidrogênio e 54,5% de oxigênio. Considerando que essa amostra tinha exatamente 100 gramas, qual é a fórmula mínima da vitamina C? (Massas molares em g/mol: C = 12,01; H = 1,008 e O = 16,00).
Soluções para a tarefa
Transformação da proporção percentual para a proporção de massa de cada elemento em 100 g da amostra:
40,9 g de carbono, 4,58 g de hidrogênio e 54,5 g de oxigênio
Dividindo pelas respectivas massas molares para saber quanto corresponde em quantidade de matéria (mol):
C = __40,9 g___ = 3,41 mol
12,01 g/mol
H = __4,58 g___ = 4,54 mol
1,008 g/mol
O = __54,5 g___ = 3,41 mol
16,00 g/mol
Os átomos presentes na amostra de vitamina C estão na seguinte proporção 3,41 : 4,54 : 3,41. É preciso dividir pelo menor número (3,41) para que virem números inteiros:
C = 3,41 = 1
3,41
H= 4,54 ≈ 1,33
3,41
O = 3,41 = 1
3,41
As moléculas contêm somente os números inteiros dos átomos e um dos átomos não está com o número inteiro. Assim, devemos multiplicar cada número por um fator correto de modo que todos os números possam ser levados a números inteiros. Por exemplo, 1,33 é igual a 4/3 (dentro do erro experimental), portanto podemos multiplicar os números por 3:
C = 1 . 3 = 3
H = 1,33 . 3 ≈ 4
O = 1 . 3 = 3
Desse modo, encontramos a fórmula mínima da vitamina C: C3H4O3.