Um método de análise desenvolvido por Lavoisier (1743-1794) e aperfeiçoado por Liebig (1803-1873) permitiu determinar a composição percentual dos hidrocarbonetos. O procedimento baseia-se na combustão total— em excesso de Oxigênio (O2) — da amostra analisada, em que todo carbono é convertido em gás carbônico (CO2) e todo hidrogênio, transformado em água (H2O). A queima de 0,50 g de um hidrocarboneto, em presença de oxigênio em excesso, fornece 1,65 g de dióxido de carbono (CO2) e 0,45 g de água (H2O). Considerando as informações acima, pode-se afirmar que as porcentagens em peso de carbono © e hidrogênio (H) no hidrocarboneto são respectivamente:
a) 85% e 15%
b) 95% e 5%
c) 90% e 10%
d) 91% e 9%

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir as porcentagens de carbono © e hidrogênio (H) em um hidrocarboneto usando o método de combustão. Basicamente, a gente queima uma amostra do hidrocarboneto com oxigênio em excesso e vê quanto de dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O) é produzido. Vamos usar esse resultado para achar as porcentagens de C e H no composto original.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos gramas de carbono estão no CO₂ produzido. Sabemos que cada molécula de CO₂ tem um átomo de carbono. A massa molar do CO₂ é aproximadamente 44 g/mol, e a do C é 12 g/mol.
Então, temos 1,65 g de CO₂. Para achar os moles de CO₂:
Mo<=s de CO2 = 1,65 g44 g/mol = 0,0375 mol
Como cada mol de CO₂ tem 1 mol de C, temos 0,0375 mol de C. Agora, convertendo para gramas:
Massa de C = 0,0375 mol times 12 g/mol = 0,45 g

Passo 3

Agora, vamos calcular os gramas de hidrogênio no H₂O produzido. Cada molécula de água tem dois átomos de H. A massa molar do H₂O é cerca de 18 g/mol, e a do H é 1 g/mol.
Temos 0,45 g de H₂O. Para achar os moles de H₂O:
Mo<=s de H2O = 0,45 g18 g/mol = 0,025 mol
Como cada mol de H₂O tem 2 mol de H, temos:
Mo<=s de H = 0,025 mol times 2 = 0,05 mol
Convertendo para gramas:
Massa de H = 0,05 mol times 1 g/mol = 0,05 g

Passo 4

Agora sabemos que na amostra original de 0,50 g de hidrocarboneto, temos 0,45 g de C e 0,05 g de H. Vamos calcular as porcentagens:
Para o carbono:
% C = ( 0,45 g0,50 g ) times 100 = 90%
Para o hidrogênio:
% H = ( 0,05 g0,50 g ) times 100 = 10%

Resposta

As porcentagens em peso de carbono e hidrogênio no hidrocarboneto são 90% e 10%, respectivamente. Portanto, a resposta correta é a letra c) 90% e 10%.

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