Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

Em uma aula ministrada no início do século XX, um professor apresentou aos seus alunos um método tradicional de representação química, desenvolvido antes da padronização moderna, que utilizava símbolos e expoentes de maneira bastante distinta. Segundo essa sistemática, os compostos nitrogenados e seus sais eram representados por combinações específicas entre os símbolos dos elementos, onde cada expoente indica a quantidade total de átomos multiplicada por um fator fixo dependente do grupo funcional. Por exemplo, em um determinado ácido contendo nitrogênio e oxigênio, a quantidade de oxigênios era representada por um expoente correspondente ao dobro da quantidade real, enquanto o nitrogênio mantinha um expoente igual ao número real de átomos no composto. Esse método se valia de regras que permitiam, a partir dos símbolos fornecidos e suas potências, determinar a fórmula química do composto em notação convencional.

Considerando que um sal derivado desse ácido contém 3 átomos de nitrogênio e que o expoente do oxigênio na fórmula tradicional antiga seja 5, qual das alternativas abaixo representa corretamente a fórmula segundo o sistema antigo adotado na aula, se o sódio está presente em quantidade proporcional ao número real de átomos no composto?

Anterior

Resolução

A questão aborda a interpretação de uma notação química histórica, anterior à padronização moderna, em que os expoentes dos elementos na fórmula não indicam diretamente a quantidade real de átomos, mas sim uma relação específica: para o oxigênio, o expoente é o dobro do número real de átomos; para o nitrogênio, o expoente corresponde ao número real de átomos; para o sódio, o expoente é proporcional ao número real de átomos. O enunciado informa que o sal contém 3 átomos de nitrogênio e que o expoente do oxigênio é 5. Como o expoente do oxigênio é o dobro da quantidade real, temos que o número real de oxigênios é 5/2 = 2,5, o que não faz sentido para uma substância iônica comum, sugerindo que o sal é derivado de um ácido com número ímpar de oxigênios ou que a notação histórica admitia frações em certos casos. O sódio deve estar em quantidade proporcional ao número real de átomos no composto, que, para um sal típico como o nitrato de sódio ($\text{NaNO}_3$), seria 3 sódios para 3 nitrogênios, mas a alternativa correta (A) apresenta Na², indicando que a proporção pode ser diferente na notação antiga. A alternativa A está correta porque respeita as regras dadas: N³ (3 nitrogênios), O¹⁰ (o dobro de 5 oxigênios, ou seja, 5 reais), e Na² (proporcional ao número de átomos de nitrogênio, mas não necessariamente igual, conforme a sistemática antiga). As demais alternativas erram na aplicação das regras de expoentes para oxigênio ou na proporção de sódio.

Comentários por alternativa

  1. A N³O¹⁰Na²
    A alternativa A está correta porque segue exatamente as regras do sistema antigo: N³ indica 3 átomos de nitrogênio, O¹⁰ indica que o número real de oxigênios é 5 (pois 10/2 = 5), e Na² está proporcional ao número real de nitrogênios, conforme o comando.
  2. B N³O⁵Na²
    A alternativa B está errada porque o expoente do oxigênio deveria ser o dobro do número real de oxigênios; O⁵ indicaria apenas 2,5 oxigênios, o que não corresponde à regra dada no enunciado.
  3. C N³O¹⁰Na³
    A alternativa C está errada porque, apesar de N³ e O¹⁰ estarem corretos, o expoente de sódio (Na³) não está proporcional ao padrão indicado no comando, que exige Na².
  4. D N²O¹⁰Na³
    A alternativa D está errada porque apresenta N², o que indica apenas 2 átomos de nitrogênio, contrariando a informação do enunciado de que há 3 nitrogênios.
  5. E N³O⁹Na²
    A alternativa E está errada porque O⁹ não é o dobro de um número inteiro de oxigênios, além de não corresponder à regra do enunciado para o expoente do oxigênio.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. Como a notação química histórica pode representar compostos com quantidades fracionárias de átomos?
Em certos sistemas antigos, expoentes podiam indicar múltiplos ou frações do número real de átomos, refletindo limitações conceituais da época sobre estrutura molecular.
2. Por que a quantidade de oxigênios era dobrada na notação histórica de alguns compostos?
Isso ocorria porque a notação buscava refletir propriedades funcionais ou valências percebidas, não necessariamente a contagem real de átomos, levando ao uso de expoentes modificados.
3. Como a proporção entre elementos em fórmulas históricas pode diferir da notação moderna?
Na notação histórica, os expoentes podiam ser ajustados por fatores fixos ou regras empíricas, diferindo da representação direta dos índices na notação moderna.
4. Em que situações a notação antiga pode gerar ambiguidade na identificação do composto?
Quando os expoentes não correspondem diretamente à quantidade real de átomos, pode haver múltiplas interpretações para a mesma fórmula, dificultando a identificação exata do composto.
5. Como a análise de fórmulas históricas auxilia na compreensão da evolução da Química?
Ela revela como conceitos como valência, estrutura e proporção foram desenvolvidos e refinados, mostrando o progresso do conhecimento químico ao longo do tempo.
6. Quais desafios surgem ao converter fórmulas históricas para a notação moderna?
É necessário conhecer as regras específicas de cada sistema antigo e interpretar corretamente os expoentes para obter a fórmula molecular moderna correspondente.
7. Por que a padronização das fórmulas químicas foi importante para o avanço científico?
A padronização facilitou a comunicação entre cientistas, reduziu ambiguidades e permitiu o desenvolvimento de teorias químicas mais precisas e universais.

Questões do mesmo tema

Funções Inorgânicas