Sabendo que a análise de uma amostra desconhecida de massa total igual a 5,00 g deu sua composição como sendo 2,00 g de carbono ©, 0,33 g de hidrogênio (H) e 2,67 g de oxigênio (O). Escolha a alternativa correta para i, ii, iii, iv e v. Dados: MH=1 g / mol ; MC=12 g / mol ; MO=16 g / mol.
v. Determine quantos mols de COMPOSTO C são necessários para produzir 3 mols de CO2 e quantos gramas do COMPOSTO C são necessárias para produzir 108 gramas de H2 O, respectivamente:
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: MC=12 g/mol, MH=1 g/mol e MO=16 g/mol.

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:
Mols de C = 2,00 g12 g/mol = 0,1667 mol
Mols de H = 0,33 g1 g/mol = 0,33 mol
Mols de O = 2,67 g16 g/mol = 0,1669 mol

Passo 3

Agora, encontramos a menor razão dividindo todos os valores pelo menor número de mols, que aqui é aproximadamente 0,1667 mol:
Razão de C = 0,16670,1667 = 1 ã
Razão de H = 0,330,1667 approx 2 ã
Razão de O = 0,16690,1667 approx 1 ã
Então, a fórmula empírica é CH2O.

Passo 4

Agora, vamos para a parte que a gente precisa resolver: determinar quantos mols do composto C (que sabemos ser CH2O) são necessários para produzir 3 mols de CO2 e quantos gramas do composto C são necessárias para produzir 108 gramas de H2O.

Passo 5

Primeiro, analisamos a reação de combustão do CH2O:
CH2O + O2 CO2 + H2O
A relação estequiométrica aqui mostra que 1 mol de CH2O produz 1 mol de CO2 e 1 mol de H2O.

Passo 6

Então, para produzir 3 mols de CO2, precisamos de 3 mols de CH2O. Mas, olhando a opção a), ela diz 1 mol. Tem algo errado?
Na verdade, a relação é 1:1, então para cada mol de CH2O, produzimos 1 mol de . Então, para 3 mols de , precisamos de 3 mols de CO2, não 1 mol.

Passo 7

Agora, vamos para a segunda parte: quantos gramas de CH2O são necessários para produzir 108 g de H2O. Primeiro, calculamos quantos mols de H2O são esses:
Mols de H2O = 108 g18 g/mol = 6 mol
A relação 1:1 mostra que precisamos de 6 mols de CH2O.

Passo 8

Agora, calculamos a massa de CH2O necessária:
Massa de CH2O = 6 mol times 30 g/mol = 180 g
(Nota: A massa molar de CH2O é 12 + 2(1) + 16 = 30 g/mol.)

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 CO2.

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