Um composto encontrado no núcleo de uma célula humana contém carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.A análise por combustão de 1,35   g do composto produziu 2,20   g de C O 2   e   0,901   g   d e   H 2 O .     Quando outra amostra, de 0,500 g , do composto foi analisada para nitrogênio, produziu 0,130 g   d e   N 2 . Qual a fórmula empírica do composto?

Passo 1

Primeiro vamos calcular a quantidade de mols dos produtos e depois relacionar com a quantidade em mols de cada elemento.

n C O 2 =     2,20 g   44 g . m o l - 1 = 0,05   m o l     ;       n H 2 O =   0,901   g 18 g . m o l - 1 = 0,05   m o l

n N 2 =   0,130 g 28,02   g . m o l - 1 = 0,0046   m o l

Em ( 1   m o l   d e   C O 2 : 1 m o l   d e   C ); ( 1   m o l   d e   H 2 O   : 2   m o l   d e   H );( 1   m o l   d e   N 2 : 2   m o l   d e   N )

n C = 0,05   m o l ; n N = 0,0092   m o l   ; n H = 0,1   m o l

m C = 0,6   g ; m N = 0,13   g ; m H = 0,1   g

Podemos calcular a quantidade percentual de cada elemento em cada uma das amostras:

% m C = 0,6   g 1,35   g   = 44,5   %     ;   % m H =   0,1   g   1,35   g = 7,48 % ;

% m N = 0,13 g 0,500   g   = 26 %  

Foi nos dito que o composto possui carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, e sabemos que a porcentagem mássica de um elemento em qualquer amostra do composto não vai mudar. Logo, a percentagem mássica de oxigeni é:

% m O = 100 % - 26 % - 44,5 % - 7,48 % = 22,02 %

Passo 2

Agora, vamos considerar 100g do composto. Dessa forma, há :

m C = 44,5   g ; m N = 26   g ; m H = 7,48   g   ; m O = 22   g  

O próximo passo é calcular a quantidade de cada elemento em mol no composto:

  n C =   44,5 g 1 m o l 12   g = 3,71   m o l

n N =   26 g 1 m o l 1 4   g = 1,86   m o l

n O =   22 g 1 m o l 16   g = 1,38   m o l

n H =   7,48 g 1 m o l 1   g = 7,42   m o l

Dividindo cada um pelo menor deles ( 1,38   m o l ):

Passo 3

Temos que a fórmula empírica é:

C 8 H 16 N 4 O 3

Resposta

C 8 H 16 N 4 O 3

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