Um composto contendo somente hidrogênio e carbono foi queimado ao ar resultando em 3,210 g de CO2 e 1,97 g de H2 O. Determine a fórmula empírica e molecular sabendo que a massa molar do composto está entre 25-35 g / mol.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um composto que só tem hidrogênio (H) e carbono ©. Quando esse composto queima no ar, ele produz dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). A gente recebeu as massas desses produtos: 3,210 g de CO2 e 1,97 g de H2O. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a fórmula empírica e molecular desse composto, sabendo que a massa molar está entre 25-35 g/mol. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria e cálculo de fórmulas químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de carbono e hidrogênio estão presentes nos produtos da queima.
Sabemos que cada mol de CO2 possui 1 mol de carbono. Então, vamos usar a massa molar do CO2 para encontrar os mols de C:
Massa molar do CO2 = 12 , (C) + 16 times 2 , (O) = 44 , g/mol
Mols de CO2 = 3,210 , g44 , g/mol approx 0,0728 , mols
Cada mol de CO2 tem 1 mol de C, então temos 0,0728 mols de carbono.

Passo 3

Agora, vamos calcular os mols de hidrogênio presentes na água formada. Cada mol de H2O tem 2 mols de H:
Massa molar da H2O = 2 times 1 , (H) + 16 , (O) = 18 , g/mol
Mols de H2O = 1,97 , g18 , g/mol approx 0,1094 , mols
Como cada mol de água tem 2 mols de hidrogênio:
Mols de H = 0,1094 times 2 approx 0,2188 , mols

Passo 4

Agora, temos 0,0728 mols de C e 0,2188 mols de H. Para encontrar a proporção mais simples entre eles, dividimos cada quantidade pelo menor número de mols:
0,07280,0728 = 1 (para C)
0,21880,0728 approx 3 (para H)
Então, a fórmula empírica é CH3.

Passo 5

Agora, precisamos encontrar a fórmula molecular. Sabemos que a massa molar do composto está entre 25-35 g/mol. Primeiro, calculamos a massa molar da fórmula empírica:
CH3: 12 , (C) + 1 times 3 , (H) = 15 , g/mol
Para encontrar a fórmula molecular, dividimos a massa molar do composto pela massa molar da fórmula empírica:
n = massa molar do compostomassa molar da empírica approx 3015 = 2 í
(Considerando uma massa molar dentro do intervalo fornecido, por exemplo, 30 g/mol.)

Resposta

A fórmula empírica do composto é CH3 e a fórmula molecular é C2H6.

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