4.4: Composição Percentual

Todos nós estamos familiarizados com o termo porcentagem. Fazemos um exame que vale 100 pontos, obtemos 96 corretos e descrevemos nossa pontuação como 96%. Chegamos a 96% tomando primeiro a nossa pontuação e dividindo-a pelo número total de pontos para obter a fração que obtivemos correta. Para converter a fração em uma porcentagem, multiplicamos a fração por 100,

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Aplicando este conceito às moléculas, poderíamos descrever o HCl como consistindo de um átomo de hidrogênio e um átomo de cloro. Da mesma forma, poderíamos usar a nomenclatura das moléculas e dizer que uma molécula da molécula é constituída por uma molécula de hidrogênio e uma molécula de cloro, e que uma molécula de HCl tem uma massa de 36,46 gramas. Estas descrições, no entanto, não nos dizem nada sobre o quanto desta massa é atribuível ao hidrogênio e quanto provém do cloro. Para isso, precisamos falar da composição percentual de uma molécula, ou seja, qual a porcentagem da massa total que surge de cada elemento. Estes cálculos são simples e envolvem tomar a massa atômica do elemento em questão e dividi-la pela massa molar da molécula.

Para HCl, a fração de hidrogênio em HCl é dada pela massa molar de hidrogênio dividida pela massa molar de HCl:

e a porcentagem de hidrogênio em HCl é obtida multiplicando-se a fração por 100:

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Combinando os passos, a percentagem de cloro no HCl pode ser calculada dividindo a massa molar de cloro pela massa molar de HCl e multiplicando por 100:

Estes tipos de problemas também podem ser apresentados como cálculos de massa. Por exemplo, determinar a massa de cálcio em 423,6 gramas de CaF2. Recolhendo nossos valores conhecidos, dados e achados:

A massa molar conhecida de Ca é

A massa molar conhecida de CaF2 é

Damos que temos uma amostra de CaF2 com uma massa de 423,6 gramas e queremos encontrar a massa de Ca nesta amostra. Poderíamos encontrar a massa de Ca se soubéssemos a fração de Ca em CaF2. Poderíamos então multiplicar esta fração pela massa conhecida de CaF2 para obter a massa de cálcio na amostra. A fração de Ca em CaF2 é a razão das duas massas molares conhecidas (a porcentagem, antes de se multiplicar por 100). Como sempre, para realizar a análise dimensional, organizamos o conhecido e o dado para que as unidades sejam canceladas, deixando apenas as unidades do item que queremos encontrar.

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Note que neste exemplo, você quer usar a fração de Ca em CaF2, não a porcentagem; se você usasse a porcentagem, você teria que dividir sua resposta por 100 para obter o número correto de gramas de Ca na amostra.