A análise por combustão do tolueno, solvente orgânico comum, fornece 5,86 mg de CO2 e 1,3 mg de H2 O. Se o composto contém apenas carbono e hidrogênio, qual é a sua fórmula mínima?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Primeiro, o enunciado nos diz que ao queimar tolueno, que só tem carbono e hidrogênio, foram produzidos 5,86, mg de CO2 e 1,3, mg de H2O. A gente vai usar a Análise Elementar por Combustão para descobrir a fórmula mínima do tolueno. Para isso, vamos precisar calcular quantos moles de carbono e hidrogênio correspondem a esses produtos da combustão.

Passo 2

Vamos começar calculando a quantidade de carbono. Sabemos que cada molécula de CO2 tem um átomo de carbono. Primeiro, vamos converter a massa de CO2 para gramas:
5,86, mg = 0,00586, g
Agora, calculamos os moles de CO2 usando a massa molar do CO2, que é aproximadamente 44,01, g/mol:
Mo<=s de CO2 = 0,00586, g44,01, g/mol approx 1,33 times 10^-4, mol
Como cada CO2 traz um átomo de C, também temos 1,33 times 10^-4, mol de carbono.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de hidrogênio. Cada molécula de H2O tem dois átomos de hidrogênio. Primeiro, convertemos a massa de H2O para gramas:
1,3, mg = 0,0013, g
Em seguida, calculamos os moles de H2O usando a massa molar da água, que é aproximadamente 18,02, g/mol:
Mo<=s de H2O = 0,0013, g18,02, g/mol approx 7,21 times 10^-5, mol
Como cada H2O tem dois H, a quantidade total de hidrogênio é:
2 times 7,21 times 10^-5, mol approx 1,44 times 10^-4, mol

Passo 4

Agora que temos os moles de carbono e hidrogênio, vamos encontrar a relação entre eles. Dividimos ambos pelos menores valores para simplificar:
1,33 times 10^-41,33 times 10^-4 = 1 (C)
1,44 times 10^-41,33 times 10^-4 approx 1,08 (H)
Aproximamos para números inteiros mais próximos, então temos uma razão de 1:1.

Passo 5

Por fim, a relação de 1:1 indica que, para cada átomo de carbono, há um átomo de hidrogênio na fórmula mínima. Então, a fórmula empírica do tolueno é CH.

Resposta

A fórmula mínima do tolueno é CH.

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