Um composto sólido contém 42,11 % de C, 51,46 % de O e 6,43 % de H. Sua massa molar é cerca de 341. Qual é a fórmula para o composto?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O enunciado diz que temos um composto sólido com porcentagens de 42,11% de carbono ©, 51,46% de oxigênio (O) e 6,43% de hidrogênio (H). Além disso, a massa molar desse composto é aproximadamente 341 g/mol. Nosso objetivo é descobrir a fórmula química desse composto. Para isso, vamos precisar usar conceitos de porcentagem em massa, cálculo de moles e determinar a fórmula molecular a partir da fórmula empírica.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as porcentagens dadas em massa para quantidade de moles de cada elemento. Para isso, assumimos que temos 100 g do composto, o que simplifica os cálculos, já que as porcentagens podem ser diretamente consideradas como gramas.
  • Carbono ©: 42,11 g
  • Oxigênio (O): 51,46 g
  • Hidrogênio (H): 6,43 g

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de moles de cada elemento usando a fórmula:
mo<=s = massa (g)massa molar (g/mol)
As massas molares são aproximadamente:
  • C: 12,01 g/mol
  • O: 16,00 g/mol
  • H: 1,01 g/mol
Vamos calcular:
  • Moles de C:
42,11 , g12,01 , g/mol approx 3,50 , mo<=s
  • Moles de O:
51,46 , g16,00 , g/mol approx 3,22 , mo<=s
  • Moles de H:
6,43 , g1,01 , g/mol approx 6,37 , mo<=s

Passo 4

Em seguida, vamos determinar a razão molar entre os elementos. Para isso, dividimos o número de moles de cada elemento pelo menor número de moles calculado, que neste caso é aproximadamente 3,22 moles.
  • Relação de C:
3,503,22 approx 1,09 approx 1
  • Relação de O:
3,223,22 = 1
  • Relação de H:
6,373,22 approx 1,98 approx 2
Portanto, a fórmula empírica é C₁O₁H₂, ou simplificando, CH₂O.

Passo 5

Agora, precisamos determinar a fórmula molecular a partir da fórmula empírica. Para isso, comparamos a massa molar do composto dado com a massa molar da fórmula empírica.
Primeiro, calculamos a massa molar da fórmula empírica CH₂O:
(12,01) + (2 times 1,01) + (16,00) = 12,01 + 2,02 + 16,00 = 30,03 , g/mol
Agora, comparamos com a massa molar fornecida no enunciado, que é 341 g/mol:
34130,03 approx 11,36
Arredondamos para o número inteiro mais próximo, que é 11. Isso significa que a fórmula molecular tem 11 vezes os elementos da fórmula empírica.
Então, multiplicamos cada subíndice da fórmula empírica por 11:
C1 times 11H2 times 11O1 times 11 = C11H22O11

Resposta

A fórmula do composto é C₁₁H₂₂O₁₁.

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