A estricnina é um composto orgânico altamente tóxico com a fórmula molecular
. Uma amostra de estricnina, com massa igual a
, apresentou um percentual de
de carbono ©, 6,63% de hidrogênio (H), 8,38% de nitrogênio (N) e o restante de oxigênio (O). Considere as massas atômicas dos elementos: carbono
, hidrogênio
, nitrogênio
oxigênio
. Com base nessas informações, calcule as fórmulas empírica e molecular da estricnina.
(b) ( ) Empírica:
Molecular:
(b) ( ) Empírica:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre fórmulas empírica e molecular da estricnina. A gente vai precisar usar conceitos de porcentagem de composição e massas molares dos elementos. Basicamente, vamos transformar as porcentagens em quantidades de mols para descobrir a fórmula empírica e depois ajustar para a fórmula molecular.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa de cada elemento na amostra de 2,5 g de estricnina usando os percentuais fornecidos:
- Carbono ©: 75,42% de 2,5 g
- Hidrogênio (H): 6,63% de 2,5 g
- Nitrogênio (N): 8,38% de 2,5 g
- Oxigênio (O): o restante, que é 100% - (75,42% + 6,63% + 8,38%) = 9,57%
Então:
Passo 3
Agora, vamos converter essas massas em mols usando as massas atômicas fornecidas:
Passo 4
Para encontrar a fórmula empírica, a gente divide todos os mols pelo menor número de mols presente, que nesse caso é aproximadamente 0,015 mol:
Arredondando os valores para números inteiros mais próximos:
Então, a fórmula empírica é
.
Passo 5
Agora, para encontrar a fórmula molecular, precisamos comparar a massa molar da fórmula empírica com a massa molar real da estricnina. Primeiro, calculamos a massa molar da fórmula empírica:
Sabemos que a fórmula molecular é um múltiplo da fórmula empírica. A fórmula molecular da estricnina é dada como
, cuja massa molar é:
Agora, dividimos a massa molar molecular pela massa molar empírica para encontrar o múltiplo:
Então, a fórmula molecular é duas vezes a fórmula empírica:
Resposta
A fórmula empírica da estricnina é
e a fórmula molecular é
.