A análise de um hidrocarboneto mostrou que ele contém
massa de hidrogênio e
de carbono. a) Qual sua fórmula mínima? b) Sabendo-se que sua massa molecular é 28 u , qual sua fórmula molecular?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre fórmulas empíricas e moleculares de um hidrocarboneto. A gente vai usar conceitos de percentagem em massa e massa molecular para descobrir a fórmula mínima e a fórmula molecular dessa substância. Vamos precisar saber como converter porcentagens em massas e como relacionar a massa molecular com a fórmula empírica.
Passo 2
Primeiro, vamos considerar uma amostra do hidrocarboneto com 100 gramas. Isso facilita porque a porcentagem vira massa direta. Então, temos 14,4 gramas de hidrogênio (H) e 85,6 gramas de carbono ©.
Passo 3
Agora, vamos converter essas massas em mols. A gente usa a fórmula:
A massa molar do hidrogênio é aproximadamente 1 g/mol e a do carbono é 12 g/mol.
Para o hidrogênio:
Para o carbono:
Passo 4
Em seguida, vamos encontrar a razão molar entre carbono e hidrogênio. Dividimos ambos os valores pelo menor número de mols, que é aproximadamente 7,13.
Para o carbono:
Para o hidrogênio:
Arredondando, temos uma proporção de 1:2.
Passo 5
Com essa razão, a fórmula empírica do hidrocarboneto é
.
Passo 6
Agora, vamos determinar a fórmula molecular. Sabemos que a massa molecular é 28 u. Primeiro, vamos calcular a massa da fórmula empírica:
Passo 7
Para achar quantas vezes a fórmula empírica se repete na molécula real, dividimos a massa molecular pela massa da fórmula empírica:
Resposta
A fórmula molecular do hidrocarboneto é
.