Question

Quando 10,00 g de açúcar é queimado ao ar os produtos obtidos foram CO2 (14,7 g) e H2O (6,0 g). Sabendo que o açúcar é constituído de Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, Determine a fórmula empírica e molecular sabendo que a massa molar do composto é 180 g/mol.

Answer 1

• Temos que 10g de um determinado açúcar é queimado, obtendo-se:

$\sf H_2O = 6g \\ \sf CO_2 = 14,7g$

Através dessas informações, vamos achar a massa separadamente de cada um elemento:

• Hidrogênio:

$\sf 1 \: mol \: de \: H_2O = 18g \: de \: H_2O \\ \\ \sf 18g \: de \: H_2O \longrightarrow 2g \: de \: H \\ \: \: \sf 6g \: de \:H_2O \longrightarrow x \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \sf 18x = 12 \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \sf x = \frac{12}{18} \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \sf x = 0,666g \: de \: H$

• Carbono:

$\sf 1 \: mol \: de \: CO_2 \longrightarrow 44g \: de \: CO_2 \\ \\ \sf 44g \: de \: CO_2 \longrightarrow 12g \: de \: C \\ \sf 14,7g \: de \: CO_2 \longrightarrow x \\ \sf \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: 44 x = 12.14,7 \\ \sf \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: x = \frac{176,4}{44} \\ \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \sf x = 4,009g \: de \: C$

Para achar a massa de oxigênio, basta subtrair a massa total do açúcar pela massa de carbono e água o resultado será a massa do oxigênio:

• Oxigênio:

$\sf 10g - (4,009 +0 ,666) \\ \sf 10g - 4,675g \\ \sf 5,325g \: de \: O$

Agora devemos pegar cada uma dessas massas e dividir pela massa molar do respectivo elemento:

$\sf H \rightarrow \frac{0,666}{1} = 0,666 \: mol \: de \: H \\ \\ \sf C \rightarrow \frac{4 ,009 }{12} \approx 0 ,334 \: mol\: de \: C \\ \\ \sf O \rightarrow \frac{5 ,325 }{16} = 0,333 \: mol \: de \: O$

O próximo passo é dividir esse valores obtidos pelo menor deles, ou seja, 0,333:

$\sf \frac{0, 666}{0,333} = 2 ( H) \\ \\ \sf \frac{0,334}{0,333} \approx 1(C) \\ \\ \sf \frac{0 ,333}{0 ,333 } = 1(O )$

Logo temos que a fórmula empírica/mínima é dada por:

$\sf H_2CO \rightarrow f \acute{o}rmula \: \: m\acute{i}nima$

Para encontrar a fórmula molecular, basta você ver quantas vezes a fórmula mínima está contida na molecular, ou seja, dividir a massa molar (molecular) e a massa molar (mínima):

$\sf n = \frac{m.m(molecular)}{m.m(m \acute{i}nima)}$

• Encontrando as massas:

$\sf \bullet \: m.m (molecular) : \\ \sf H_2CO \rightarrow 30g/mol \\ \\ \sf\bullet \: m.m(m \acute{i}nima) : \\ \sf X \rightarrow \sf 180g/mol$

Substituindo os dados na relação:

$\sf n = \frac{m.m(molecular)}{m.m(m \acute{i}nima)} \\ \\ \sf n = \frac{180 \cancel{g/mol} }{30 \cancel{g/mol}} \\ \\ \sf n = 6$

Isso quer dizer que a fórmula mínima está contida seis vezes na molecular, ou seja, se multiplicarmos os índices da fórmula mínima por 6, encontraremos a fórmula molecular:

$\sf H_2CO.(6) \rightarrow H_{12}C_ 6O_6 \\ \sf H_{12}C_ 6O_6 \rightarrow f \acute{o}rmula \: \: molecular$

Espero ter ajudado