Question

A análise por combustão de uma certa quantidade de tolueno fornece 5,86 mg de CO2 e 1,37 mg de H2O. Se o composto contém apenas carbono e hidrogênio, qual é sua formula mínima?

Answer 1

Precisamos descobrir o número de mol do carbono e do hidrogênio para calcular a fórmula mínima.

Temos 5,86mg de CO2 e 1,37mg de H2O. Calculamos o número de mol de ambas as espécies. Por análise dimensional:

$5,86.10^{-3}g (CO_2) \times \frac{1 mol (CO_2)}{44g (CO_2)} = 1,33.10^{-4}mol(CO_2)\\1,37.10^{-3}g (H_2O) \times \frac{1 mol (H_2O)}{18g (H_2O)} = 7,61.10^{-5}mol(H_2O)$

Agora, descobrimos quantos mol de carbono e hidrogênio existem nessa amostra. Sabemos que em 1 mol de CO2 existem 1 mol de carbono e que em 1 mol de H2O existem 2 mol de hidrogênio:

$1,33.10^{-4} mol(CO_2)\times \frac{1 mol (C)}{1mol(CO_2)} = 1,33.10^{-4}mol(C)\\7,61.10^{-5}mol(H_2O)} \times \frac{2 mol (H)}{1mol(H_2O)} = 1,5.10^{-4}mol(H)$

(Também é possível fazer a conta acima por regra de três)

Como sabemos os mols de C e H, podemos descobrir a fórmula mínima se deixarmos eles em números inteiros. Primeiro, dividimos os dois valores pelo menor número entre eles, no caso 1,33.10^-4:

$\frac{1,33.10^{-4}}{1,33.10^{-4}} = 1mol(C)\\\frac{1,52.10^-4}{1,33.10^{-4}} = 1,143 mol (H)$

Por último, multiplicamos os dois valores obtidos por um número inteiro que o resultado também de dois inteiros, nesse caso o número é 7:

$1mol(C) \times 7 = 7mol(C)\\1,143mol(H) \times 7 \approx 8mol(H)$

Portanto, a fórmula mínima do tolueno é:

$C_7H_8$