Question

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).

Answer 1

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.