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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 15.1 - Ex. 14

Um composto obtido como subproduto em uma síntese industrial de polímeros contém carbono, hidrogênio e iodo. A análise por combustão de 1,70   g do composto industrial produziu 1,32   g   d e   C O 2 e   0,631   g   d e   H 2 O . A percentagem em massa de iodo no composto foi determinada pela conversão do iodo contido em 0,850   g da amostra em   1,15   g   de iodeto de chumbo(II). Qual é a fórmula empírica do composto? Será que o composto contém oxigênio? Explique sua resposta.

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 =     1,32 g   44 g . m o l - 1 = 0 , 03   m o l     ;       n H 2 O =   0 , 631   g 18 g . m o l - 1 = 0 , 035   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 )

n C = 0,0 3   m o l   ;   n H = 0 , 07   m o l

m C = 0 , 36   g ; m H = 0 , 07 g

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

% m C = 0 , 3 6   g 1 , 70   g   = 21 , 17   %     ;   % m H =   0 , 07   g   1 , 70   g = 4 , 12 %

Passo 2

Como todo o Iodo vem da amostra, temos como calcular a quantidade de mols de I.

( 1   m o l   d e   P b I 2 : 2 m o l   d e   I )

n P b I 2 =   1,15   g 461   g . m o l - 1 = 0,0025   m o l

n I = 0,005   m o l

m I =   126,9   g . m o l - 1 0,005   m o l = 0,63 5   g

% m I =   0,63 5   g 0,85   g = 7 4 %

Somando as massas de iodo, oxigênio e hidrogênio.

m = 7 4 % + 21,7 % + 4,12 %   ≈ 100,00 %

Portanto, não há oxigênio no composto.

Passo 3

Vamos considerar 100g do composto. Dessa forma, há:

m C = 21,7   g ; m I = 7 4   g ; m H = 4,12   g

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

  n C =   21 , 7 g 1 m o l 12   g = 1,80   m o l

n I =   7 4 g 1 m o l 126,9   g = 0 , 58   m o l

n H =   4,12 g 1 m o l 1   g = 4,12   m o l

Dividindo cada um pelo menor deles ( 0 , 58   m o l ):

Temos que a fórmula empírica é:

C 3 H 7 I

Resposta

a)

C 3 H 7 I

b) Não há oxigênio, pois a soma das percentagens mássicas de carbo, iodo e hidrogênio deu 100%

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