Qual é a massa da substância orgânica formada por aquecimento de 21,0 g de butanoato de amônio, admitindo que a reação apresente um rendimento de 50%?
Respostas
O butanoato de amônio tem a seguinte fórmula:
H₃C-CH₂CH₂-COONH₄
Esse sal de amônio ao ser aquecido libera amônia (NH₃) e forma um ácido carboxílico correspondente, que é o ácido butanoico:
H₃C-CH₂CH₂-COONH₄ + Calor ⇒ H₃C-CH₂CH₂-COOH + NH₃(g)
Ele quer saber a massa do ácido formada a partir de 21 g de butanoato de amônio, com rendimento de apenas 50%.
Veja que pela equação a relação é de 1:1. Agora vamos calcular a massa molar de cada um dos compostos:
(Considerando N = 14 g/mol, H = 1 g/mol, C = 12 g/mol e O = 16 g/mol)
H₃C-CH₂CH₂-COONH₄ = 4C + 11H + 2O + N = 4 . 12 g + 11 . 1 g + 2 . 16 g + 14 g = 105 g/mol
H₃C-CH₂CH₂-COOH = 4C + 8H + 2O = 4 . 12 g + 8 . 1 g + 2 . 16 g = 88 g/mol
Agora temos a seguinte relação:
105 g/mol de butanoato de amônio está para 88 g/mol de ácido butanoico. Isso seria correto se considerarmos a reação com 100% de rendimento, como ele menciona que o rendimento é de apenas 50%, a massa de ácido butanoico será apenas a metade. Logo, a relação usada para calcular a massa de ácido butanoico utilizado é:
105 g de butanoato de amônio = 44 g de ácido butanoico.
Agora faz-se a regra de três para a massa de 21 g e butanoato de amônio:
Se: 105 g ------------------------------ 44 g
Então: 21 g ------------------------------ x g
multiplicando cruzado:
105 . x = 924
x = 924/105
x = 8,8 g de ácido butanoico é formado.