Um composto sólido contém
de C,
de O e
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:
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:
- Moles de O:
- Moles de H:
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:
- Relação de O:
- Relação de H:
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:
Agora, comparamos com a massa molar fornecida no enunciado, que é 341 g/mol:
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:
Resposta
A fórmula do composto é C₁₁H₂₂O₁₁.
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