A análise elementar de composto forneceu os seguintes dados: C=39,98 % ; H=6,72 % ; O=53,30 %. Quando 0,1510 g do composto são vaporizados em um aparelho de Victor Meyer, há um deslocamento de 33,8 cm^3 de ar, medidos a 25^circ C, sobre água e à pressão barométrica de 745 torr, levando-se em conta que o vapor de água tem PH 2 O=23,75 torr a 25^circ C. Calcular, para o composto:
(b) a massa molecular aproximada;

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem um composto com a seguinte composição: 39,98% de carbono ©, 6,72% de hidrogênio (H) e 53,30% de oxigênio (O). Quando 0,1510 g desse composto são vaporizados, ocupa um volume de 33,8 cm³ de ar nas condições dadas. A pergunta é para calcular a massa molecular aproximada desse composto.
Para resolver isso, vamos precisar usar a teoria dos gases ideais, que nos ajuda a relacionar pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria (moles) de um gás. Também vamos levar em conta a pressão parcial do vapor d’água presente no sistema.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a pressão total no sistema. A pressão barométrica fornecida é de 745 torr. Entretanto, parte dessa pressão é devido ao vapor d’água, que tem uma pressão de 23,75 torr a 25°C. Então, a pressão exercida pelo gás do nosso composto é a pressão total menos a pressão do vapor d’água:
Pcomposto = Ptotal - PH2O = 745, torr - 23,75, torr = 721,25, torr

Passo 3

Agora, vamos converter essa pressão para atmosferas (atm), porque a constante dos gases ideais ® geralmente é dada em litros atm/mol K. Sabemos que:
1, atm = 760, torr
Então,
P = 721,25, torr760, torr/atm approx 0,949, atm

Passo 4

Em seguida, vamos converter o volume de cm³ para litros, já que a unidade de R é em litros:
V = 33,8, cm^3 = 0,0338, L
A temperatura também precisa estar em Kelvin:
T = 25^circC + 273,15 = 298,15, K

Passo 5

Agora, vamos usar a equação dos gases ideais para encontrar a quantidade de matéria (número de moles) do composto vaporizado:
PV = nRT
Resolvendo para $ n $:
n
Onde:
  • $ P = 0,949, atm $
  • $ V = 0,0338, L $
  • $ R = 0,0821, L atm/mol K $
  • $ T = 298,15, K $
Substituindo os valores:
n = PVRT

Passo 6

Agora que temos a quantidade de matéria, podemos calcular a massa molecular (massa molar) do composto. A massa molar é dada por:
M = massan
Onde:
  • Massa = 0,1510 g
  • $ n = 0,00131, mol $
Então,
n = 0,00131, mol

Resposta

A massa molecular aproximada do composto é de 115,3 g/mol.

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