Styrene, the building block of polystyrene, consists of only C and H . If 0.438 g of styrene is burned in oxygen and produces 1.481 g of CO2 and 0.303 g of H2 O, what is the empirical formula of styrene?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos estileno, que é a base do poliestireno, composto só por carbono © e hidrogênio (H). Quando queimamos 0,438 g de estileno em oxigênio, obtemos 1,481 g de dióxido de carbono ( CO2) e 0,303 g de água ( H2O). Nosso objetivo aqui é descobrir a fórmula empírica do estileno. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, ou seja, as relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de carbono © e hidrogênio (H) estão presentes no estileno a partir das quantidades de CO2 e H2O produzidas. Sabemos que cada molécula de CO2 contém um átomo de carbono e cada molécula de H2O contém dois átomos de hidrogênio.

Passo 3

Vamos calcular os mols de CO2 produzidos:
Molos de CO2 = 1,481,g44,01,g/mol approx 0,0336,mol
Cada mol de CO2 tem 1 mol de C, então:
Molos de C = 0,0336,mol

Passo 4

Agora, vamos calcular os mols de H2O produzidos:
Molos de H2O = 0,303,g18,015,g/mol approx 0,0168,mol
Cada mol de H2O tem 2 mol de H, então:
Molos de H = 0,0168,mol times 2 = 0,0336,mol

Passo 5

Agora que temos os mols de C e H, vamos determinar a relação molar entre eles. Aqui, temos:
Molos de C : Molos de H = 0,0336 : 0,0336 = 1 : 1
Isso sugere uma relação de 1 para 1 entre carbono e hidrogênio.

Passo 6

Porém, precisamos verificar se essa proporção faz sentido com a massa total de estileno que foi queimada (0,438 g). Vamos calcular a massa de C e H com a relação 1:1:
Massa de C = 0,0336,mol times 12,01,g/mol approx 0,4035,g
Massa de H = 0,0336,mol times 1,008,g/mol approx 0,0339,g
Somando:
0,4035,g + 0,0339,g approx 0,4374,g
Isso está muito próximo da massa inicial de 0,438 g, então a relação 1:1 está correta.

Resposta

A fórmula empírica do estileno é CH.

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