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UFMS 2008
O alumínio é o elemento metálico mais abundante da crosta terrestre. Sua fonte natural comercial é a bauxita (Al₂O₃.xH₂O) e, para a transformação desse minério no metal (Al⁰), utiliza-se um método eletrolítico denominado processo de Hall, que utiliza como fundente a criolita. A adição de criolita faz com que a temperatura de fusão baixe de 2050°C para 950°C, reduzindo significativamente o consumo de energia. A criolita é uma substância composta por 32,86% de Na, 12,86% de Al e 54,29% de F, sua massa molar é igual a 210 g/mol. Qual é a sua fórmula molecular?
Dados: MA(Na)=23u;MA(Al)=27u;MA(F)=19u.
a
Na₁Al₂F₆.
b
Na₂AlF₅.
c
Na₃Al₂F₄.
d
Na₂Al₃F₅.
e
Na₃AlF₆.
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Resposta
E
Resolução
Primeiro, convertemos as porcentagens em quantidade de matéria, supondo 100 g de composto.
Calculando sua massa molar: \(3\times23 + 1\times27 + 6\times19 = 69 + 27 + 114 = 210\,\text{g·mol}^{-1}\), exatamente igual à massa molar informada. Portanto, a fórmula molecular coincide com a empírica:
- Na: 32,86 g / 23 g·mol−1 = 1,429 mol
- Al: 12,86 g / 27 g·mol−1 = 0,476 mol
- F: 54,29 g / 19 g·mol−1 = 2,858 mol
- Na: 1,429 / 0,476 ≈ 3
- Al: 0,476 / 0,476 = 1
- F: 2,858 / 0,476 ≈ 6
Calculando sua massa molar: \(3\times23 + 1\times27 + 6\times19 = 69 + 27 + 114 = 210\,\text{g·mol}^{-1}\), exatamente igual à massa molar informada. Portanto, a fórmula molecular coincide com a empírica:
Na3AlF6
Dicas
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Converta as porcentagens em gramas (assuma 100 g) e depois em mol.
Divida cada quantidade de mol pela menor para obter números inteiros.
Compare a massa molar da fórmula obtida com a massa molar fornecida.
Erros Comuns
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Usar diretamente as porcentagens como números de átomos sem converter para mol.
Esquecer de dividir todas as quantidades pela menor obtida, resultando em proporções não inteiras.
Não verificar a massa molar final para confirmar se a fórmula empírica é também a molecular.
Revisão
- Porcentagem em massa → fórmula empírica: assume-se 100 g para converter % em gramas e, depois, em mol.
- Relação molar: divide-se pela menor quantidade de mol para obter a menor razão inteira de átomos.
- Fórmula molecular: compara-se a massa molar calculada da fórmula empírica com a massa molar real; se coincidem, as fórmulas são iguais.
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