A andaluzita (AlxSiyOz) é um mineral que pertence à classe dos aluminossilicatos. Seu nome deriva de Andaluzia, região da Espanha onde o mineral foi encontrado pela primeira vez. Em geologia, é comum descrever um mineral como a soma de óxidos. A análise de uma rocha do mineral andaluzita, extraída da região de Tirol, na Austria, indicou que ele contém 40,7% de sílica (SiO2) e 58,6% de alumina (Al2O3), além de pequenas porcentagens de outros óxidos. A partir dos dados reais fornecidos acima, determine qual é a fórmula química do mineral andaluzita. Dados: Massa molar (g.mol^-1): Al = 26,98; Si = 28,08; O = 15,999.
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Respostas
A fórmula molecular da andaluzita será Al₂SiO₅.
Calculando as massas molares da sílica e da alumina:
MMsil = 28,08 + 2* 15,999 = 60,078 g ≅ 60 g
MMal = 2*26,98 + 3*15,999 = 101,957 g ≅ 102 g
Podemos perceber pela soma das porcentagens que 100%-40,7%-58,6% = 0,7% representa a porcentagem de outros óxidos. Ou seja, o cálculo que faremos não contabilizará a parte dos óxidos, logo deve ser arredondado.
Utilizando como base 1000 gramas de andaluzita temos que:
1000 g andaluzita ---- 407 g sílica ----- 407/60 ≅ 6,78 mols de sílica
1000 g andaluzita ---- 586 g alumina ----- 586/102 ≅ 5,75 mols de alumina
Além disso na composição teremos os seguintes elementos:
6,78 mols de sílica = 6,78 mols Si + 2*6,78 mols O2
5,75 mols de alumina = 2*5,75 mols Al + 3*5,75 mols O2
Para Y = 1, pela relação entre Si e Al temos que o coeficiente da alumina será X =2*5,75/6,78 ≅ 1,70 e o coeficiente do oxigênio será Z = (3*5,75 + 2*6,78) / 6,78 = 4,54.
Arredondando os valores para cima, pois os outros óxidos não foram contabilizados nos cálculos, temos que X = 2, Y = 1 e Z = 5 e a fórmula será Al₂SiO₅.
Espero ter ajudado!