(1,50) Um experimento para detectar a fórmula empírica de um álcool foi feito da seguinte maneira: uma massa de 12 gramas foi queimada na presença de oxigênio em excesso. Dois sistemas para se absorver os produtos gerados coletaram 26,4 \mathrm{~g} de \mathrm{CO}_{2} e 14,4 \mathrm{~g} de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}. Determine a fórmula empírica deste álcool desconhecido.

Passo 1

O enunciado diz que queimamos 12 g de um álcool desconhecido em excesso de oxigênio e coletamos 26,4 g de \mathrm{CO_{2}} e 14,4 g de \mathrm{H_{2}O}. Para encontrar a fórmula empírica, vamos calcular as massas de carbono, hidrogênio e oxigênio presentes no álcool a partir dos produtos de combustão e depois determinar a menor razão molar inteira.

Passo 2

Calcular a massa de carbono no álcool usando o \mathrm{CO_{2}} formado.
A quantidade de mols de \mathrm{CO_{2}} foi
n_{\mathrm{CO_{2}}} = \frac{26,4}{44} = 0,6\\ \text{mol}.
Como cada mol de \mathrm{CO_{2}} tem 1 mol de C, a massa de carbono é
m_{\mathrm{C}} = 0,6 \times 12 = 7,2\\ \text{g}.

Passo 3

Calcular a massa de hidrogênio no álcool usando a \mathrm{H_{2}O} formada.
A quantidade de mols de \mathrm{H_{2}O} foi
n_{\mathrm{H_{2}O}} = \frac{14,4}{18} = 0,8\\ \text{mol}.
Como cada mol de \mathrm{H_{2}O} tem 2 mol de H, temos
n_{\mathrm{H}} = 2 \times 0,8 = 1,6\\ \text{mol},
e a massa de hidrogênio é
m_{\mathrm{H}} = 1,6 \times 1 = 1,6\\ \text{g}.

Passo 4

Determinar a massa e os mols de oxigênio no álcool por diferença.
A massa total do álcool é 12 g, logo a massa de oxigênio é
m_{\mathrm{O}} = 12 - 7,2 - 1,6 = 3,2\\ \text{g}.
Os mols de oxigênio são
n_{\mathrm{O}} = \frac{3,2}{16} = 0,2\\ \text{mol}.

Passo 5

Obter a razão molar mínima dividindo todos os valores pelo menor número de mols ( 0,2\\)). \[\begin{cases} \displaystyle \frac{n_{\mathrm{C}}}{0,2} = \frac{0,6}{0,2} = 3,\\[6pt] \displaystyle \frac{n_{\mathrm{H}}}{0,2} = \frac{1,6}{0,2} = 8,\\[6pt] \displaystyle \frac{n_{\mathrm{O}}}{0,2} = \frac{0,2}{0,2} = 1. \end{cases}
Isso dá a fórmula empírica (\mathrm{C_{3}H_{8}O}].
]

Resposta

A fórmula empírica do álcool é \mathrm{C_{3}H_{8}O}.

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