Calcule: Uma amostra de 0,1000 g de etanol sofreu combustão completa, ocorrendo a formação dos seguintes produtos: CO2 e H2 O, os quais foram pesados separadamente, encontrando-se as seguintes massas: 0,1910 g de dióxido de carbono e 0,1172 g de água. Qual é a fórmula empírica do composto?
Dados: massas atômicas: C=12,0 g ; H=1,00 g e O=16,0 g.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma amostra de 0,1000 g de etanol que foi queimada completamente, formando dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). As massas dos produtos foram 0,1910 g de CO2 e 0,1172 g de H2O. Nosso objetivo é descobrir a fórmula empírica do etanol. Para isso, vamos usar a matéria de química chamada análise por combustão, que ajuda a determinar a composição dos elementos em um composto.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de carbono ( C) e hidrogênio ( H) estão na amostra. Como o etanol foi queimado completamente, todo o carbono presente virou CO2 e todo o hidrogênio virou H2O.

Passo 3

Vamos calcular os mols de carbono a partir da massa de CO2. A massa molar de CO2 é:
Massa molar de CO2 = 12,0,g/mol , (C) + 2 times 16,0,g/mol , (O) = 44,0,g/mol
Então, os mols de CO2 são:
Mols de CO2 = 0,1910,g44,0,g/mol approx 0,00434,mol
Cada mol de CO2 contém 1 mol de C, então também temos 0,00434 mol de carbon.

Passo 4

Agora, vamos calcular os mols de hidrogênio a partir da massa de H2O. A massa molar de H2O é:
Massa molar de H2O = 2 times 1,00,g/mol , (H) + 16,0,g/mol , (O) = 18,0,g/mol
Então, os mols de H2O são:
Mols de H2O = 0,1172,g18,0,g/mol approx 0,00651,mol
Cada mol de H2O contém 2 mols de H, então temos:
0,00651,mol times 2 = 0,01302,mol , H

Passo 5

Agora que temos os mols de C e H, vamos encontrar a razão entre eles para determinar a fórmula empírica. Primeiro, vamos dividir ambos os valores pelo menor número de mols encontrado, que é 0,00434 mol.
Para o carbono:
0,004340,00434 = 1
Para o hidrogênio:
0,013020,00434 approx 3

Passo 6

A razão molar entre C e H é de aproximadamente 1:3. Isso significa que para cada átomo de carbono, há três átomos de hidrogênio na molécula do composto.

Resposta

A fórmula empírica do etanol é CH3.

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