Exercícios sobre Fórmula Percentual ou Centesimal
A fórmula percentual ou centesimal indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa da substância.
A glicose é um composto orgânico produzido pelos vegetais por meio do processo de fotossíntese, sendo que, posteriormente, suas moléculas se combinam para gerar a celulose e o amido. A celulose constitui a parede das células e o amido é armazenado em diversos órgãos vegetais. Determine a fórmula percentual da glicose, sendo que na decomposição de 1,8 g foram produzidas: 0,72 g de carbono, 0,12 g de hidrogênio e 0,96 g de oxigênio.
Se estivermos gerando hidrogênio da água para ser usado como combustível e precisarmos saber quando será gerada determinada massa de água, qual é a porcentagem de massa do hidrogênio na água?
(UFC – CE) Uma amostra pesando 5,0 g de uma liga especial usada na fuselagem de aviões, contendo alumínio, magnésio e cobre, foi tratada com álcali para dissolver o alumínio e reduziu seu peso para 2,0 g. Esse resíduo de 2,0 g, quando tratado com ácido clorídrico, para dissolver o magnésio, reduziu-se para 0,5 g de cobre. Determine a composição centesimal dessa liga especial.
(UFM-RS) A fórmula percentual indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa da substância. Considerando a sacarose, C12H22O11, açúcar extraído da cana de açúcar e da beterraba, é correto afirmar que a composição percentual do carbono, de hidrogênio e de oxigênio nessa molécula é respectivamente:
a) (40,11; 7,43 e 52,46)%
b) (43,11; 5,43 e 51,46)%
c) (41,11; 8,43 e 50,46)%
d) (42,11; 6,43 e 51,46)%
e) (43,11; 4,43 e 52,46)%
- Para determinar as porcentagens de cada composto na amostra é possível seguir dois caminhos diferentes. No primeiro, usa-se a seguinte fórmula:
- Assim, a fórmula centesimal pode ser expressa por:C40%H6,67%O53,33%
- O outro caminho que poderia ser seguido seria por regra de três, tomando uma amostra de 100 g:
Porcentagem de massa do elemento = massa do elemento na amostra . 100%
massa total da amostra
Assim, usa-se essa fórmula para cada elemento:
Porcentagem de massa do carbono = 0,72 g . 100% = 40 %
1,8 g
Porcentagem de massa do hidrogênio= 0,12 g . 100% = 6,67%
1,8 g
Porcentagem de massa do oxigênio = 0,96 g . 100% = 53,33%
1,8 g
Substância massa de C
1,8 g ---------------- 0,72 g de C
100 g --------------- x
x = 40 g de C em 100 g de amostra ou 40% de C.
Substância massa de H
1,8 g ---------------- 0,12 g de C
100 g --------------- x
x = 6,67 g de H em 100 g de amostra ou 6,67% de H.
Substância massa de O
1,8 g ---------------- 0,96 g de O
100 g --------------- x
x = 53,33 g de O em 100 g de amostra ou 53,33% de O.
- Precisamos saber a massa de hidrogênio em uma molécula de água e a massa total dessa molécula:
- Agora basta aplicar na fórmula:
- Ou fazendo por regra de três:
H2O = (2 mol . 1,008 g/mol) + (1mol . 16,00 g/mol) = 18,016 g
H = 2 mol . 1,008 g/mol = 2,016 g
Porcentagem de massa do Hidrogênio = massa do hidrogênio na amostra . 100%
massa total da amostra
Porcentagem de massa do Hidrogênio = _2,016 g_ . 100%
18,016 g
Porcentagem de massa do Hidrogênio = 11,19%
Substância massa de H
18,016 g -------- 2,016 g de H
100 g --------------- x
x = 11,19 g de C em 100 g de amostra ou 11,19% de H.
- Se a liga tinha no total a massa de 5,0 g e depois que o alumínio se dissolveu restaram 2,0 g, isso significa que a massa de alumínio era de 3,0 g. Com o mesmo raciocínio, temos que 1,5 g é a massa do magnésio e 0,5 g a massa do cobre. Jogando esses valores na fórmula da porcentagem de cada elemento no composto, temos:
- Ou por regra de três:
- Assim, a fórmula percentual da liga é Al60%Mg30%Cu10%
Porcentagem de massa do elemento = massa do elemento na amostra . 100%
massa total da amostra
Porcentagem de massa do alumínio = 3,0 g . 100% = 60%
5,0 g
Porcentagem de massa do magnésio = 1,5 g . 100% = 30%
5,0 g
Porcentagem de massa do cobre = 0,5 g . 100% = 10%
5,0 g
Substância massa de Al
5,0 g -------- 100 %
3,0 g --------------- x
x = 60% de Al
Substância massa de Mg
5,0 g -------- 100 %
1,5 g --------------- x
x = 30% de Al.
Substância massa de Cu
5,0 g -------- 100 %
0,5 g --------------- x
x = 10% de Al.
- Descobrindo a massa de cada elemento em uma molécula de sacarose:
- Somando as massas dos elementos para saber a massa total de 1 mol da sacarose: (114 + 22 + 176) g = 342 g.
- Jogando esses valores na fórmula da porcentagem de cada elemento no composto, temos:
- Ou por regra de três:
- Assim, a fórmula percentual da sacarose é C42,11%H6,43%O51,46%.
C = (12 mol . 12 g/mol) = 144 g
H = ( 22 mol . 1 g/mol) = 22 g
O = (11 mol . 16 g/mol) = 176 g
Porcentagem de massa do elemento = massa do elemento na amostra . 100%
massa total da amostra
Porcentagem de massa do carbono = 144 g . 100% = 42,11%
342 g
Porcentagem de massa do hidrogênio = 22 g . 100% = 6,43%
342 g
Porcentagem de massa do oxigênio = 176 g . 100% = 51,46%
342 g
Substância massa de C
342 g -------- 144 g de C
100 g ---------x
x = 42,11 g de C em 100 g de amostra ou 42,11% de C.
Substância massa de H
342 g -------- 22 g de H
100 g --------- x
x = 6,43 g de H em 100 g de amostra ou 6,43% de H.
Substância massa de O
342 g -------- 176 g de O
100 g --------- x
x = 51,46 g de O em 100 g de amostra ou 51,46% de O.