Question

Um químico, ao estudar uma amostra do fosfato, observou que esta continha uma substância cuja análise apresentou 131,1 g de P e 168,9 g de O. Ele, então, determinou que as fórmulas mínima, percentual e molecular dessa substância, que possui dois átomos de fósforo por molécula, são, respectivamente:

Dados: 1 mol de P = 31,0 g; 1 mol de O = 16,0 g.

Answer 1

Consideramos a molécula:
PxOy
Como há 2 átomos de fosforo por molécula, X=2, então:
P2Oy
Assim, em 1 Mol da molécula do fosfato, temos 2Mols de fosforo e y mols de oxigênio:
Como é dado a massa de fosforo que há na amostra, podemos calcular o número de mols de átomos de fosforo:
n=m/Ma
Ma(P)=31g/mol
m(P)=131,1g
n(P)=131,1/31≈4,23mols de fosforo
Como há 2mols de átomo de fosforo por mol de molécula, o número de mols de molécula será a metade do numero de mols de átomo de fosforo:
n(fosfato)=n(P)/2=4,23/2=2,115mols

Como temos as massa parciais dos dois elementos que constituem a molécula, podemos calcular a massa total de fosfato:
m(fosfato)=m(P)+m(O)=131,1+168,9=300g

Se temos a massa de fosfato e número de mol de fosfato, podemos calcular a massa molecular do fosfato:
n=m/MM ---> MM=m/n
MM(fosfato)=300/2,115≈142g/mol

E como se calcularia a massa molecular do fosfato caso soubéssemos da quantidade de átomos de fosforo e oxigênio presentes nele?
Lembrando:
P2Ox
A massa molecular seria (sendo Ma=massa atômica):
MM(fosfato)=2.Ma(P) + y.Ma(O)
MM(fosfato)=2.31 + y.16
MM(fosfato)=62 +16.y

Só que neste caso, já calculamos a massa molecular do fosfato: MM(fosfato)=142g/mol

Então apenas substituímos na equação:
MM(fosfato)=62 +16.y
142=62 + 16.y
16.y=142-62
16.y=80
y=80/16=5

Ou seja, há 5 átomos de oxigênio em cada molécula de fosfato:
P2O5  que é a formula molecular do fosfato.

A formula minima neste caso também é P2O5 porque a molécula já esta com os menores números inteiros 

A formula percentual é a mais simples:
%P=100.m(fosforo)/m(fosfato)=131,1/300=43,7%
%O=100.m(oxigênio)/m(fosfato)=168,9/300=56,3%
A formula percentual fica:
$P_{43,7%}$$O_{56,3%}$

Espero ter sido claro :)