Um químico isolou um componente da gasolina e encontrou massa molar de 114 g / mol. Quando uma amostra de 1,55 g do composto foi queimada em excesso de oxigênio 2,21 g de H2 O e 4,8 g de CO2 foram produzidos. Encontre as fórmulas empírica e molecular do composto.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um químico que isolou um componente da gasolina com massa molar de . Ele queimou uma amostra de desse composto em excesso de oxigênio e obteve de e de . Nosso objetivo aqui é descobrir as fórmulas empírica e molecular desse composto. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, conversão de massas para moles e relação entre massa molar e fórmula molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar quantos mols de Mols = MassaMassa Molar e Mols de H2O = 2,21 , g18 , g/mol approx 0,123 , mol foram produzidos. Para isso, usamos a fórmula:
Mols de CO2 = 4,8 , g44 , g/mol approx 0,109 , mol
Sabemos que a massa molar da é aproximadamente e a da é .

Passo 3

Agora, vamos determinar a quantidade de átomos de carbono e hidrogênio no composto original. Cada mol de Mols de C = 0,109 , mol times 1 = 0,109 , mol tem 1 mol de carbono, e cada mol de Mols de H = 0,123 , mol times 2 = 0,246 , mol tem 2 mols de hidrogênio.

Passo 4

Em seguida, precisamos encontrar a relação mais simples entre os mols de C e H para obter a fórmula empírica. Para isso, dividimos ambos os valores pelo menor número de mols encontrado.
Razão de C = 0,1090,109 = 1 ã
Razão de H = 0,2460,109 approx 2,26 ã
Arredondando para números inteiros mais próximos, temos aproximadamente 1:2 para C:H.

Passo 5

Com base nessa relação, a fórmula empírica do composto é .

Passo 6

Agora, vamos determinar a fórmula molecular. Para isso, comparamos a massa molar da fórmula empírica com a massa molar dada na questão.
A massa molar da empírica Massa molar de CH2 = 12 + (2 times 1) = 14 , g/mol é:
114 , g/mol14 , g/mol approx 8,14
Dividindo a massa molar do composto pela massa molar da empírica:
Isso significa que a fórmula molecular tem aproximadamente 8 vezes a fórmula empírica.

Passo 7

Multiplicando os subscritos da fórmula empírica por 8, obtemos a fórmula molecular:
C8H16

Resposta

A fórmula empírica do composto é e a fórmula molecular é .

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