Uma amostra de um composto analisado contém 38,7% de carbono, 9,7% de hidrogênio e
de oxigênio. A massa molar do composto está entre 60 e 65 g. Determine a fórmula empírica e a fórmula molecular do composto.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão nos dá as porcentagens de carbono ©, hidrogênio (H) e oxigênio (O) em um composto e a massa molar aproximada dele. Nosso objetivo é encontrar a fórmula empírica e a fórmula molecular desse composto.
Conteúdo envolvido:
- Cálculo de fórmula empírica a partir das porcentagens em massa.
- Uso da massa molar para determinar a fórmula molecular.
Vamos precisar:
- Converter porcentagens em massa para moles.
- Encontrar a menor relação inteira entre os elementos.
- Calcular a fórmula molecular usando a massa molar fornecida.
Passo 2
Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas do composto. Isso facilita a conversão das porcentagens diretamente para gramas.
- Carbono: 38,7 g
- Hidrogênio: 9,7 g
- Oxigênio: 51,0 g
Passo 3
Agora, convertemos essas massas em mols usando as massas molares de cada elemento:
- Massa molar do C: 12 g/mol
- Massa molar do H: 1 g/mol
- Massa molar do O: 16 g/mol
Calculando:
Passo 4
Em seguida, encontramos a razão entre os moles de cada elemento dividindo pelo menor número de mols calculado:
- O menor número de mols é aproximadamente 3,1875 mol (O).
Passo 5
Agora, temos a relação mais simples de moles: C₁H₃O₁.
Isso significa que a fórmula empírica do composto é CH₃O.
Passo 6
Para encontrar a fórmula molecular, precisamos comparar a massa molar da fórmula empírica com a massa molar fornecida (entre 60 e 65 g/mol).
Calculando a massa molar da fórmula empírica:
Passo 7
Agora, dividimos a massa molar fornecida pela massa molar da fórmula empírica para encontrar o fator multiplicador:
Passo 8
Multiplicamos os índices da fórmula empírica por esse fator:
Resposta
A fórmula empírica do composto é CH₃O e a fórmula molecular é C₂H₆O₂.