O espinafre tem um conteúdo de ferro elevado ( 2 mg / porção de 90 g ). É também uma fonte do íon oxalato, C2 O4 ^2-, porém o íon oxalato se combina com íons de ferro para formar o oxalato de ferro, Fex(C2 O4), uma substância que impede que seu corpo absorva o ferro. A análise de uma amostra de 0,109 g de oxalato de ferro revela um teor de ferro de 38,82 %. Qual é formula empírica do composto?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um composto chamado oxalato de ferro, cuja fórmula geral é Fex(C2O4). A gente sabe que numa amostra de 0,109 g desse composto, 38,82% é de ferro. O nosso objetivo aqui é descobrir qual é o valor de x na fórmula empírica do composto. Para isso, vamos usar conceitos de porcentagem em massa e cálculos de mols para encontrar a proporção entre o ferro e o oxalato.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa de ferro presente na amostra. Sabemos que 38,82% da amostra é ferro. Então:
Massa de Fe = 0,109 , g times 38,82100 = 0,109 , g times 0,3882 = 0,04228 , g

Passo 3

Agora, vamos encontrar a massa do íon oxalato ( C2O4^2-) na amostra. Como a massa total é 0,109 , g, subtraímos a massa de ferro:
Massa de C2O4 = 0,109 , g - 0,04228 , g = 0,06672 , g

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de mols de ferro ( Fe) na amostra. A massa molar do ferro é aproximadamente 55,85 , g/mol.
Mols de Fe = 0,04228 , g55,85 , g/mol approx 0,000758 , mol

Passo 5

Agora, calculamos a quantidade de mols de oxalato ( C2O4). A massa molar do oxalato é:
C2O4: 2 times 12,01 , (C) + 4 times 16,00 , (O) = 24,02 + 64,00 = 88,02 , g/mol
Então:
Mols de C2O4 = 0,06672 , g88,02 , g/mol approx 0,000758 , mol

Passo 6

Agora, vamos determinar a proporção entre os mols de ferro e oxalato para encontrar o valor de x. Dividimos ambos os valores pelo menor número de mols calculado:
Mols de Fe0,000758 = 0,0007580,000758 = 1
Mols de C2O40,000758 = 0,0007580,000758 = 1

Resposta

A fórmula empírica do composto é Fe(C2O4).

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