DETERMINAÇÃO DA FÓRMULA EMPÍRICADETERMINAÇÃO DA FÓRMULA EMPÍRICA
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A Fórmula Empírica representa os elementos constituintes de um composto e a sua proporção.
A determinação da Fórmula Empírica implica a determinação dos elementos constituintes por processos de análise qualitativa e a sua proporção por análise quantitativa.
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A obtenção da Fórmula Empírica por destruição da molécula por intermédio de métodos químicos:
1-Método de Liebig2-Método de Laisaigne3-Zinco+Carbonato de sódio anidro4-Mistura Oxidante
(Na2CO3+K2CO3+KNO3)5-Peróxido de sódio (Na2O2)
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1-Método de Liebig Fundamento: Combustão por intermédio de injecção de oxigénio,
em presença de um catalisador óxido cúprico.
C CO2
S SO2
N NH3
H H2OH H2O
TESTE DE LIEBIEG
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2-Método de Lasaigne Fundamento: Acção fortemente redutora do sódio metálico. É
utilizado para determinações de N, S, P e Halogéneos
C, N, S, P, Hal.Na
excesso
NaCN + Na2S +NaHal. + Na2HPO4
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2.1 Identificação do N Fundamento O cianeto de sódio formado, reage com sulfato de ferro
(II), originando em meio alcalino ferrocianeto de sódio. Por fervura da solução com ácido sulfúrico obtém-se
sulfato de ferro (III) que ao reagir com o ferrocianeto de sódio produz ferrocianeto férrico (azul da Prússioa), de cor azul escuro intensa.
NaCN + FeSO4 Fe(CN)6Na4 + Na2SO4
Fe(CN)6Na4 + 2Fe2(SO4)3 Fe4 [e(CN)6]3 + 6Na2SO4
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2.2 Identificação do S 1º Método Fundamento: Transformação do sulfureto de sódio em sulfureto de
hidrogénio, em meio ácido e contacto do gás libertado com papel embebido em acetato de chumbo, com formação de sulfureto de chumbo de cor negra.
Na2S + HCl H2S + 2 NaCl
H2S + Pb (CH3 COO)2 PbS + 2 CH3COOH
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dentificação de S 2º Método Fundamento A adição de uma solução de nitroprussiato de
sódio origina em presença de enxofre uma substância de cor púrpura, o sulfonitroprussiato de sódio, que com o tempo se esbate até ficar incolor
Na2S + Na2[Fe(CN)5NO]meio
alcalinoNa4[Fe(CN)5NOS]
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2.3 Identificação de Halogéneos 1-Cloreto Fundamento: A adição de Nitrato de prata origina
um precipitada branco, insolúvel em ácido nítrico
NaCl (aq) + AgNO3 (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq)
Branco
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2-Brometo Fundamento A adição de Nitrato de prata origina um
precipitada amarelo, insolúvel em ácido nítrico
NaBr (aq) + AgNO3 (aq) AgBr (s) + NaNO3 (aq)amarelo
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3-Iodeto Fundamento A adição de Nitrato de prata origina um precipitada
amarelo pálido , insolúvel em ácido nítrico
NaI (aq) + AgNO3 (aq) AgI (s) + NaNO3 (aq)
amarelopálido
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2.4 Identificação de P Fundamento Em meio de ácido nítrico a adição de uma solução de
molibdato de amónio origina o aparecimento de um precipitado amarelo de fosfomolibdato de amónio.
Na2HPO4 + 12(NH4)2MoO3 + 23 HNO3
(NH4)3[PMo12O40] (s) + NaNO3 + 21 NH4NO3 + 12 H2Oamarelo
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Para determinar a fórmula empírica baseamo-nos na Lei de Dalton, para substâncias formadas por dois elementos ou na Lei de Richter para substâncias com três ou mais elementos.
Lei de Dalton Diferentes massas do elemento A que se
combinam com a mesma massa do elemento B, estão entre si como dois números inteiros e pequenos
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Lei de RichterAs massas de diferentes elementos que se
combinam com a mesma massa de um outro elemento, representam por si mesmas ou após multiplicação por números inteiros e pequenos apropriados, todas as proporções em que esses elementos se podem combinar entre si.
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ExemplosA-Cálcular a composição centesimal de
um hidrocarboneto de massa molecular = 114 g, sabendo que a queima de 0,228 g produziu 0,704 g de CO2 e 0,324 g de H2O.
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Sabendo as massas atómicas dos elementos que compõem e as relações entre os elementos e as substâncias produzidas temos:
CO2 contém apenas um átomo de C
44 g (CO2) 12 g ( C)0,704 g xX= 0,192 g de ( C)
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A percentagem de carbono obtida é dada por:
0,228 g do hidrocarboneto 0,192 ( C)100 g y%Y%=84,2% ( C)
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A água obtida contém dois átomos de hidrogénio
H2O 2H18 g (H2O) 2 g ( H)0,324 g yy=0,036 g ( H)
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A percentagem de H libertado pelo hidrocarboneto é de:
0,228 g (hidrocarboneto) 0,036 g (H)100g y%Y%=15,8% (H)Conclusão:O hidrocarboneto contém 84,2% de C e
15,8% de H
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A partir da análise percentual vai determinar-se o número de moles de cada um dos átomos na molécula pela fórmula
Nº moles de átomos=Percentagem/massa atómica
a) Cálcular o número de moles de cada elemento existente no composto
84,2/12 = 7, 01 mol de ( C)15,8/1 = 15,8 mol de (H)
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Aplicando a Lei de DaltonCalcular o número de moles dos elementos
que se combinam com uma mole daquele que se encontra em menor quntidade.
7,01/7,01 de C = 1 ( C)15,8/7,01 de H = 2,25 (H)
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c) Tornar as proporções em números inteiros
Multiplicando 2,25 por um número inteiro que origine outro número inteiro
Neste caso o número 4 x 2,25 = 9A Fórmula empírica do Hidrocarboneto é: C4H9.