Um composto orgânico com massa 0,0537 gramas teve combustão completa numa análise gravimétrica. Nesse procedimento foram formados 0,1362 g de dióxido de carbono e 0,04953 g de água. Não há formação de outros produtos. Quais são as porcentagens de carbono, hidrogênio e oxigênio nessa amostra?
MM(g mol^-1):
H=1,01;
C=12,00
O=15,99.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente tem uma amostra de um composto orgânico que pesa 0,0537 gramas. Quando ele queima completamente, forma 0,1362 gramas de dióxido de carbono ( CO2) e 0,04953 gramas de água ( H2O). A pergunta é: qual a porcentagem de carbono, hidrogênio e oxigênio nessa amostra? Para resolver isso, vamos usar conceitos de análise gravimétrica e as massas molares dos elementos.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quanto de carbono está na amostra. Cada molécula de CO2 tem 1 átomo de carbono. Para isso, calculamos a quantidade de mols de CO2 formada:
Mols de CO2 = massa de CO2MM de CO2 = 0,1362 , g44,01 , g/mol approx 0,00309 , mol
Agora, como cada mol de CO2 tem 1 mol de C, a quantidade de mols de carbono é a mesma, 0,00309 mol. Multiplicando pelos MM de C (12,00 g/mol):
Massa de C = 0,00309 , mol times 12,00 , g/mol approx 0,0371 , g

Passo 3

Agora, vamos ver quanto de hidrogênio está na amostra. Cada molécula de H2O tem 2 átomos de hidrogênio. Primeiro, calculamos os mols de H2O:
Mols de H2O = massa de H2OMM de H2O = 0,04953 , g18,02 , g/mol approx 0,00275 , mol
Cada mol de H2O traz 2 mols de H, então:
Mols de H = 0,00275 , mol times 2 = 0,00550 , mol
Multiplicando pelos MM de H (1,01 g/mol):
Massa de H = 0,00550 , mol times 1,01 , g/mol approx 0,00556 , g

Passo 4

Agora, vamos calcular quanto de oxigênio está na amostra. Sabemos que a massa total da amostra é 0,0537 gramas. Subtraindo as massas de C e H:
Massa de O = 0,0537 , g - 0,0371 , g (C) - 0,00556 , g (H) approx 0,01104 , g

Passo 5

Por fim, vamos calcular as porcentagens de cada elemento na amostra:
% de C = ( 0,0371 , g0,0537 , g ) times 100 approx 69,04%
% de H = ( 0,00556 , g0,0537 , g ) times 100 approx 10,35%
% de O = ( 0,01104 , g0,0537 , g ) times 100 approx 20,61%

Resposta

A amostra possui aproximadamente 69,04% de carbono ©, 10,35% de hidrogênio (H) e 20,61% de oxigênio (O).

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