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.J - Ex. 9
Pediram-lhe que identificassse o composto , extraído de uma planta apreendida por um guarda alfandegário. Após alguns testes, você obteve os seguintes resultados. O composto é um sólido branco cristalino. Uma solução de em água muda para vermelho o tornassol e conduz mal eletricidade, mesmo em altas concentrações de . A adição de hidróxido de sódio provoca uma reação química e a solução passa a conduzir bem eletricidade. A análise elementar de fornece a composição em percentagem de massa, que é de e de , o restante sendo oxigênio. O espectro de massa de dá a massa molar .
- Escreva a fórmula empírica de .
- Escreva a fórmula molecular de .
- Escreva a equação química balanceada e a equação iônica simplificada da reação de com hidróxido de sódio. (Suponha que tem dois átomos de hidrogênio ácidos.)
Passo 1
Queremos identificar o composto , em que pelo enunciado sabemos que é um ácido orgânico, pois muda a coloração do tornassol para vermelho e é extraído de de um planta. Além de reagir com hidróxido de sódio, formando um composto iônico.
Sabemos também que:
Massa molar de
Passo 2
Letra (a)
Para encontramos a fórmula empírica precismos saber qual a relação entre as quantidades dos elementos que compões o composto . Para isso temos que transformar a composição em percentagem de massa em percentagem de mol.
Temos que a relação entre o Carbono e Hidrogênio e o Oxigênio é de então podemos escrever a formula empírica de da seguinte forma:
Passo 3
Letra (b)
Para escrevermos a fórmula molecular do composto precisamos saber a relação entre massa molar da formula empírica e a massa molar do composto (fornecida pelo enunciado).
Temos que massa molar de é:
A razão entre as massas molares é:
Logo, a fórmula molecular é 2 vezes a fórmula empírica. Ou seja:
Ou
Passo 4
Letra (c)
Supondo que tem dois átomos de hidrogênio ácidos, ou seja, dois para serem doados na reação. A equação química balanceada é:
Para escrevar a equação iônica simplificada precisamos escrever a equação iônica completa e depois simplificar. Devido ao composto conduz mal eletricidade, podemos afirmar que ele permanecera em sua fórmula molecular (neutra) em meio aquoso.
Como o é um íon comum em ambos os lados da reação ele se cancela, e a equação iônica simplificada é:
Resposta
(a)
(b)
(c)