Anilina, um composto utilizado na produção de espuma de plástico consiste de
. A combustão de 9,71 mg de anilina produz 6,63 mg de H 2 O , e
de
, qual a fórmula empírica? A massa molecular da anilina é 93 uma. Qual a sua fórmula molecular?
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem um problema de Química Analítica/Estequiometria: a anilina é formada só por C, H e N. A partir da combustão de 9,71 mg de anilina, obtivemos 6,63 mg de H₂O e 1,46 mg de N₂. A parada é descobrir primeiro a fórmula empírica (razão mais simples entre átomos) e depois, sabendo que a massa molecular é 93 u, achar a fórmula molecular. Vamos usar conceito de mol, massa molar e proporção de átomos.
Passo 2
Calcular quantos mols de H a gente formou pela água.
- A massa de H₂O produzida é 6,63 mg = 0,00663 g.
- Moles de H₂O =
mol. - Cada mol de H₂O tem 2 mols de H, então moles de H =
mol.
Passo 3
Calcular quantos mols de N saíram como N₂.
- A massa de N₂ é 1,46 mg = 0,00146 g.
- Moles de N₂ =
mol. - Cada mol de N₂ tem 2 mols de N, então moles de N =
mol.
Passo 4
Calcular quantos mols de C sobraram por diferença de massa.
- Massa total da amostra = 9,71 mg = 0,00971 g.
- Massa de H na amostra =
mol × 1,008 g/mol ≈ 0,000742 g. - Massa de N na amostra =
mol × 14,007 g/mol ≈ 0,00146 g (confere com dado). - Massa de C = 0,00971 − 0,000742 − 0,00146 = 0,007508 g.
- Moles de C =
mol.
Passo 5
Achar razão simplificada C : H : N.
- Temos
, , . - Dividindo tudo pelo menor,
:
C:
H:
N:
Então a fórmula empírica é.
Passo 6
Determinar a fórmula molecular.
- Massa molar da fórmula empírica:
g/mol. - Como a massa molecular dada é 93 u, que bate com 93,13 g/mol, o fator de multiplicação é 1.
- Logo, a fórmula molecular é igual à empírica:
.
Resposta
Fórmula empírica: C₆H₇N
Fórmula molecular: C₆H₇N
Fórmula molecular: C₆H₇N