de um sólido orgânico foi dissolvido em 100 g de benzeno. A temperatura de ebulição dessa solução foi de
. A composição do sólido orgânico é:
de nitrogênio,
de hidrogênio,
de oxigênio e o restante é de carbono. A temperatura de ebulição do benzeno puro é de
.
i) Determine a fórmula empírica do sólido orgânico.
ii) Determinar a massa molecular do sólido orgânico.
ii) Determinar a massa molecular do sólido orgânico.
Passo 1
O enunciado dá a composição centesimal do sólido (46,7 % de N, 6,67 % de H, 26,7 % de O e resto C) e pede (i) a fórmula empírica e (ii) a massa molecular pela elevação do ponto de ebulição de uma solução em benzeno (massa do soluto 5,00 g em 100 g de solvente;
;
;
). Para (i) vamos usar porcentagens para obter razão molar; para (ii) usamos a relação
e depois massa molar
.
Passo 2
Para a fórmula empírica, suponha
de composto. As massas de cada elemento são:
de N,
de H,
de O e
de C. Calcule as mols:
Divida todas por
(menor valor) para obter a razão inteira:
Logo a fórmula empírica é
Passo 3
Para a massa molecular, calcule primeiro a elevação do ponto de ebulição:
A molalidade da solução é
Como há
de benzene, as mols de soluto dissolvidas são
Portanto a massa molar do soluto vale
Passo 4
Compare a massa molar experimental (
) com a massa da fórmula empírica
Como coincidem, a fórmula molecular é igual à empírica.
Resposta
i) A fórmula empírica é
.
ii) A massa molar é aproximadamente e a fórmula molecular coincide com a empírica:
.
ii) A massa molar é aproximadamente