Question

(UFTM) A vitamina C é indispensável para o perfeito funcionamento de todas as células do nosso corpo. Desempenha papel importante no metabolismo celular, participando dos processos de óxidoredução,
no transporte de elétrons. Contribui ainda na proteção do organismo contra infecções, participando na formação de anticorpos. A vitamina C (massa molar 176 g/mol), constituída por átomos de C, H e O,apresenta grupos –OH em sua estrutura e é bastante solúvel na água, sendo comercializada nas farmácias, principalmente como comprimidos efervescentes.
a) Na combustão completa de 880 mg de vitamina C, são produzidos 360 mg de água e 1 320 mg de gás
carbônico. Deduza a sua fórmula molecular.

Resposta: C6H8O6

Answer 1

É dito que a molécula é constituindo de C, H e O.
Então:
CxHyOz + O2 --->  CO2 + H2O
Essa é a equação genérica da combustão (não balanceada). Podemos fazer algumas realções para os coeficientes de balanceamento:
Temos apenas CO2 com carbono nos produtos, então o número de CO2 produzido será igual ao número de carbonos x na vitamina C.
Temo apenas H2O com hidrogênio nos produtos, então o número de H2O produzido será metade do número de hidrogênios y na vitamina C.
Então ficamos:
CxHyOz + O2 --->  xCO2 + (y/2)H2O
A quantidade de oxigênio nos reagente tem que ser igual ao nos produtos.
Há dois O no CO2 e 1O no H2O, então a quantidade de O nos reagentes deverá ser 2.x + y/2. Como há z O na vitamina C, teremos que ter no gás oxigênio (2x+y/2-z), e como cada molécula de O2 tem dois oxigênios, o coeficiente dela será (2x+y/2-z)/2.
Então:
CxHyOz + (2x+y/2-z)/2 O2 --->  xCO2 + (y/2) H2O

a) Forma produzidos 360mg de H2O e 1320mg de gás. Calculamos o número de mols de cada:  n=m/MM
H2O: MM=18g/mol  m=360mg=0,36g
n(H2O)=0,36/18=0,02mol
CO2: MM=44g/mol   m=1320mg=1,32g
n(CO2)=1,32/44=0,03

A quantidade de gás oxigênio será a massa dos produtos menos a massa 
de vitamina C que reagiu:
m(O2)=360+1320-880=800mg
Calculamos o número de mols de O2:
MM(O2)=32g/mol   m=800mg=0,8g
n(O2)=0,8/32=0,025mol

Temos então:
n(H2O)=0,02mol
n(CO2)=0,03mol
n(O2)=0,025mol

Dividimos todos pelo menor::
H2O --> 0,02/0,02=1
CO2 --> 0,03/0,02=1,5
O2  -->  0,025/0,02=1,25

Então temos:
y/2=1   -->   y=2
x=1,5
(2x+y/2-z)/2=1,25 --->  (2x+y/2-z)=2,5
Substituindo valores de y e x:
2.1,5+2/2-z=2,5  -->  3+1-2,5=z  --->  z=1,5
Esses são os coeficientes, multiplicamos por 2 para ter número inteiros:
x=3   y=4   z=3
Então temos agora a fórmula C3H4O3 que é a fórmula mínima do composto (menores coeficientes inteiros)
Verificamos por quanto a formula minima tem que ser multiplicada para obtermos a formula normal, dividindo a massa molecular dada pela massa molecular dessa fórmula mínima:
MM(C3H4O3)=3.12+4+3.16=88g/mol
Então:
176/88=2
Multiplicamos a fórmula mínima por 2:
2,C3H4O3 --->  C6H8O6   Essa é a fórmula molecular da vitamina C.

Espero ter ajudado =)