Sabendo que a análise de uma amostra desconhecida de massa total igual a
deu sua composição como sendo
de carbono ©,
de hidrogênio (H) e 2,67 g de oxigênio (O). Escolha a alternativa correta para i, ii, iii, iv e v. Dados:
.
v. Determine quantos mols de COMPOSTO C são necessários para produzir 3 mols de
e quantos gramas do COMPOSTO C são necessárias para produzir 108 gramas de
, respectivamente:
a) 1 mol do composto C e 30 g do composto C
v. Determine quantos mols de COMPOSTO C são necessários para produzir 3 mols de
a) 1 mol do composto C e 30 g do composto C
Passo 1
Beleza, vamos resolver o exercício que trata da composição de um composto desconhecido. A gente sabe que uma amostra de 5,00 g desse composto tem 2,00 g de carbono ©, 0,33 g de hidrogênio (H) e 2,67 g de oxigênio (O). O conteúdo principal aqui é estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações. Para resolver, vamos precisar das massas molares de C, H e O:
,
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a fórmula empírica do composto. Isso significa encontrar a menor razão inteira entre os átomos de C, H e O no composto. Para isso, dividimos a massa de cada elemento pela sua massa molar:
Passo 3
Agora, encontramos a menor razão dividindo todos os valores pelo menor número de mols, que aqui é aproximadamente 0,1667 mol:
Então, a fórmula empírica é
.
Passo 4
Agora, vamos para a parte que a gente precisa resolver: determinar quantos mols do composto C (que sabemos ser
) são necessários para produzir 3 mols de
e quantos gramas do composto C são necessárias para produzir 108 gramas de
.
Passo 5
Primeiro, analisamos a reação de combustão do
:
A relação estequiométrica aqui mostra que 1 mol de
produz 1 mol de
e 1 mol de
.
Passo 6
Então, para produzir 3 mols de
, precisamos de 3 mols de
. Mas, olhando a opção a), ela diz 1 mol. Tem algo errado?
Na verdade, a relação é 1:1, então para cada mol de
, produzimos 1 mol de . Então, para 3 mols de , precisamos de 3 mols de
, não 1 mol.
Passo 7
Agora, vamos para a segunda parte: quantos gramas de
são necessários para produzir 108 g de
. Primeiro, calculamos quantos mols de
são esses:
A relação 1:1 mostra que precisamos de 6 mols de
.
Passo 8
Agora, calculamos a massa de
necessária:
(Nota: A massa molar de
é
.)
Resposta
A alternativa correta não é a) 1 mol do composto C e 30 g do composto C. Na realidade, são necessários 3 mols do composto C para produzir 3 mols de e 180 g do composto C para produzir 108 g de
.
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