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(3) Um composto com massa 5,714 mg
produziu por combustão 14,414 mg de CO2 e 2,529 mg de H2 O. Determine a porcentagem em massa de C e H na amostra.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem um composto que pesa 5,714 , mg e, ao queimá-lo, ele produziu 14,414 , mg de CO2 e 2,529 , mg de H2O. Nosso objetivo é descobrir qual a porcentagem de carbono © e hidrogênio (H) nesse composto. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações de quantidade nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos moles de CO2 foram produzidos. A massa molar do CO2 é a soma das massas molares do carbono e do oxigênio:
MCO2 = 12,01 , g/mol , (C) + 2 times 16,00 , g/mol , (O) = 44,01 , g/mol
Agora, convertendo a massa de CO2 para gramas:
14,414 , mg = 0,014414 , g
Calculando os moles de CO2:
Mo<=s de CO2 = 0,014414 , g44,01 , g/mol approx 0,0003277 , mol

Passo 3

Cada mol de CO2 contém 1 mol de carbono. Então, os moles de carbono no composto são os mesmos dos moles de CO2:
Mo<=s de C = 0,0003277 , mol

Passo 4

Agora, vamos calcular quantos moles de H2O foram produzidos. A massa molar da H2O é:
MH2O = 2 times 1,008 , g/mol , (H) + 16,00 , g/mol , (O) = 18,016 , g/mol
Convertendo a massa de H2O para gramas:
2,529 , mg = 0,002529 , g
Calculando os moles de H2O:
Mo<=s de H2O = 0,002529 , g18,016 , g/mol approx 0,0001404 , mol

Passo 5

Cada mol de H2O contém 2 moles de hidrogênio. Então, os moles de hidrogênio no composto são:
Mo<=s de H = 2 times 0,0001404 , mol = 0,0002808 , mol

Passo 6

Agora, vamos converter esses moles de C e H para massa:
  • Para o carbono:
Massa de C = 0,0003277 , mol times 12,01 , g/mol approx 0,00393 , g , (3,93 , mg)
  • Para o hidrogênio:
Massa de H = 0,0002808 , mol times 1,008 , g/mol approx 0,000283 , g , (0,283 , mg)

Passo 7

Finalmente, vamos calcular a porcentagem em massa de C e H no composto original:
  • Porcentagem de C:
% , C = ( 3,93 , mg5,714 , mg ) times 100 approx 68,7%
  • Porcentagem de H:
% , H = ( 0,283 , mg5,714 , mg ) times 100 approx 4,95%

Resposta

A amostra contém aproximadamente 68,7% de carbono © e 4,95% de hidrogênio (H).

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