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 1.M - Ex. 11
O estimulante do café e do chá é a cafeína, uma substancia cuja massa molar é .Na queima de de cafeína formam-se de dióxido de carbono, de água e de nitrogênio. Quais são as formulas empírica e molecular da cafeína e escreva a equação de combustão.
Passo 1
Vamos calcular o número de mols de cada produto e depois fazer a proporção estequimetrica para calcular a quantidade de cada elemento em mol.
Mas; (,(), ()
Numero de mols de cada elemento:
Somando a massa dos 3 elementos, temos que tem que ser igual a massa da cafeína, certo....
Mas essa massa é diferente do que a massa total de cafeína dada,logo amiguinho, deve ter outro componente na fórmula da cafeína em que a massa é a diferença dessas duas, devido a conservação de massa da reação .
Como nesse sistema só há nitrogênio, hidrogênio, carbono e oxigênio, o elemento que falta é justamente o oxigênio, pois o resto dos elementos já foram todos calculados.
Passo 2
A relação molar entre os elementos é:
Dividindo pelo menor valor entre eles ():
Logo a formula empírica é:
Passo 3
A massa molar da formula empírica é:
A massa molar da cafeína é
Portanto, massa molar da cafeína é o dobro da massa molar da formula empírica
Dessa forma, a formula da cafeína é:
E a reação de combustão é :
Resposta
a)
b)