Uma amostra de um composto contém 30,46 % de nitrogênio ( N ) e 69,54% de sua composição em massa de oxigênio (O). A massa molar desse composto está entre 90-95 g / mol. Determine a fórmula molecular e a massa molar do composto (R.: 92,02g/mol).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um composto que é 30,46% de nitrogênio ( N) e 69,54% de oxigênio ( O) em massa. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a fórmula molecular desse composto e qual a sua massa molar. Para isso, vamos usar conceitos de química sobre fórmulas empíricas e moleculares, além de cálculos de porcentagem em massa e massa molar.

Passo 2

Primeiro, vamos transformar as porcentagens em massa em moles. Isso ajuda a gente a entender a proporção dos átomos no composto. Para isso, usamos a fórmula:
Mo<=s = MassaMassa Molar
Mas como a gente não tem massas específicas, vamos assumir que temos 100 gramas do composto. Assim, teríamos 30,46 gramas de N e 69,54 gramas de O.

Passo 3

Agora, vamos calcular as moles de cada elemento:
Para o nitrogênio ( N):
Mo<=s de N = 30,46 g14,01 g/mol approx 2,17 mol
Para o oxigênio ( O):
Mo<=s de O = 69,54 g16,00 g/mol approx 4,35 mol

Passo 4

Em seguida, vamos determinar a menor relação inteira entre os moles de N e O. Para isso, dividimos pelo menor número de moles:
2,172,17 = 1 (para N)
4,352,17 approx 2 (para O)
Isso nos dá a razão 1:2 para N:O.

Passo 5

Com essa razão, a fórmula empírica do composto é NO2. Isso significa que, na menor proporção, temos 1 átomo de nitrogênio para cada 2 átomos de oxigênio.

Passo 6

Agora, precisamos encontrar a massa molar da fórmula empírica NO2:
Massa molar de NO2 = (14,01 g/mol) + 2 times (16,00 g/mol) = 14,01 + 32,00 = 46,01 g/mol

Passo 7

Sabemos que a massa molar do composto está entre 90 e 95 g/mol. Vamos calcular o fator de multiplicação ( n) que relaciona a massa molar empírica com a massa molar dada:
n = Massa molar realMassa molar empírica = 92,02 g/mol46,01 g/mol approx 2 í

Passo 8

Com o fator n = 2, multiplicamos a fórmula empírica pelo fator para obter a fórmula molecular:
Fórmula mo<=cular = n times Fórmula empírica = 2 times NO2 = N2O4 óóí

Resposta

A fórmula molecular do composto é N2O4 e a sua massa molar é 92,02 , g/mol.

Exercícios relacionados