Faça o que se pede em cada um dos itens a seguir:
A combustão de uma amostra de 34,8 mg de benzaldeído, que contém apenas carbono, hidrogênio e oxigênio, produziu 101 mg de CO2 e 17,7 mg de H2 O. Dados: C = 1 2 , 0 u ; H=1 , 0 1 u
Qual é a fórmula empírica do benzaldeído?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a combustão de benzaldeído. A ideia é descobrir qual é a fórmula empírica dessa molécula usando os dados fornecidos. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de química como massa molar, moles e proporções entre os elementos carbono ©, hidrogênio (H) e oxigênio (O). Vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos moles de carbono © foram queimados. Sabemos que toda vez que o benzaldeído queima, o carbono vira dióxido de carbono ( CO2). Então, usando a massa de CO2 produzida, podemos achar os moles de C.
A massa de CO2 produzida é 101 mg. Vamos converter isso para gramas:
101 , mg = 0,101 , g
A massa molar do CO2 é:
C = 12,0 , g/mol O = 16,0 , g/mol times 2 = 32,0 , g/mol Total = 12,0 + 32,0 = 44,0 , g/mol
Agora, calculamos os moles de CO2:
Mo<=s de CO2 = 0,101 , g44,0 , g/mol approx 0,00230 , mol
Cada mol de CO2 contém 1 mol de C, então os moles de C são os mesmos:
Mo<=s de C = 0,00230 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular os moles de hidrogênio (H) a partir da massa de água ( H2O) produzida. Cada molécula de água contém 2 átomos de H.
A massa de H2O produzida é 17,7 mg. Convertendo para gramas:
17,7 , mg = 0,0177 , g
A massa molar da H2O é:
H = 1,01 , g/mol times 2 = 2,02 , g/mol O = 16,0 , g/mol Total = 2,02 + 16,0 = 18,02 , g/mol
Calculando os moles de H2O:
Mo<=s de H2O = 0,0177 , g18,02 , g/mol approx 0,000983 , mol
Cada mol de H2O tem 2 moles de H:
Mo<=s de H = 0,000983 , mol times 2 approx 0,001966 , mol

Passo 4

Agora que temos os moles de C e H, vamos descobrir quantos gramas de C e H temos e, a partir daí, descobrir a massa de O.
Massa de C:
Massa de C = 0,00230 , mol times 12,0 , g/mol = 0,0276 , g
Massa de H:
Massa de H = 0,001966 , mol times 1,01 , g/mol approx 0,001986 , g
Agora, a massa total da amostra é 34,8 mg, que é 0,0348 g. A massa de O é a diferença:
Massa de O = 0,0348 , g - (0,0276 , g + 0,001986 , g) approx 0,005214 , g

Passo 5

Vamos calcular os moles de O:
O = 16,0 , g/mol
Mo<=s de O = 0,005214 , g16,0 , g/mol approx 0,000326 , mol

Passo 6

Agora, temos os moles de C, H e O:
C: 0,00230 , mol H: 0,001966 , mol O: 0,000326 , mol
Vamos dividir todos pelos menores moles para encontrar a proporção:
C0,000326 approx 7,06 H0,000326 approx 6,05 O0,000326 approx 1,00
Arredondando para números inteiros:
C:7 H:6 O:1

Resposta

A fórmula empírica do benzaldeído é C7H6O.

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