Se 1,97 g de um composto consiste em 9,94 times 10^21 moléculas e contém 0,198 de carbono, 9,94 times 10^21 átomos de hidrogênio e 0,0496 mol de átomos de cloro, qual é a fórmula molecular do composto?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos 1,97 g de um composto que contém:
  • 0,198 g de C
  • 9,94×10^21 átomos de H
  • 0,0496 mol de Cl
    E também que esse pedaço tem 9,94×10^21 moléculas.
    O conteúdo da matéria aqui é determinação da fórmula empírica e, a partir dela e da massa molar, da fórmula molecular. Vamos precisar de:
  • Massa molar dos átomos (C≈12,01 g/mol, H≈1,008 g/mol, Cl≈35,45 g/mol)
  • Número de Avogadro
  • Relações de massa ↔ mol (massa/mol) e átomo ↔ mol (átomos/ )

Passo 2

Calcular os mols de cada elemento:
  1. Carbono:
n(C)=0,198 g12,01 g/mol approx0,01648 mol
  1. Hidrogênio:
n(H)=9,94times10^21 átomos6,022times10^23,(átomos/mol) approx0,01650 mol áá
  1. Cloro: já é dado em mols,
n(Cl)=0,0496 mol

Passo 3

Agora montamos a razão molar dividindo tudo pelo menor valor (que é ≈0,01648):
n(C)0,01648: n(H)0,01648: n(Cl)0,01648 approx1 : 1 : 3,01
Arredondando direitinho, dá C₁H₁Cl₃. Essa é a fórmula empírica:
C H Cl3

Passo 4

Vamos checar se a fórmula empírica é a molecular. Para isso, calculamos a massa molar experimental do composto a partir dos dados:
  • Número de mols de moléculas =
  • Massa molar experimental =

Passo 5

Agora a massa da fórmula empírica CHCl₃ é
12,01 + 1,008 + 3times35,45 approx119,37 g/mol
Como bate quase exatamente com 119,4 g/mol, o composto tem a fórmula empírica como molecular.

Resposta

A fórmula molecular do composto é
boxedCHCl3

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