Um composto possui em sua composição C, H e N. Uma amostra de
do composto é queimada, formando
de
e
de
. Se a massa molar do composto é
, determine a fórmula mínima e a fórmula molecular do composto.
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício de química juntos. A gente tem um composto que contém carbono ©, hidrogênio (H) e nitrogênio (N). Quando queimamos uma amostra desse composto, ele produz dióxido de carbono (
) e água (
). A gente vai usar esses dados para descobrir a fórmula mínima e a fórmula molecular do composto. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, como a determinação da composição percentual a partir das massas dos produtos da combustão e depois calcular as mols de cada elemento para achar a fórmula.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece na combustão. Quando o composto queima, todo o carbono vira dióxido de carbono e todo o hidrogênio vira água. O nitrogênio geralmente fica como
, mas como não está informado, podemos assumir que ele não participa da combustão ou não será necessário para esse cálculo.
Passo 3
Vamos calcular quantas mols de
e
foram formadas:
Massa de
=
Massa molar de =
Mols de =
Massa molar de
Mols de
Massa de
=
Massa molar de =
Mols de =
Massa molar de
Mols de
Passo 4
Agora, vamos determinar quantos mols de C e H temos no composto original:
Cada mol de
corresponde a 1 mol de C.
Então, mols de C =
Então, mols de C =
Cada mol de
corresponde a 2 mols de H.
Então, mols de H =
Então, mols de H =
Passo 5
Sabemos que a massa total do composto é
. Vamos calcular a massa de C e H que já identificamos e descobrir a massa de N:
Massa de C =
Massa de H =
Massa de N =
Massa de H =
Massa de N =
Passo 6
Agora, vamos calcular os mols de N:
Massa molar de N =
Mols de N =
Mols de N =
Passo 7
Agora temos os mols de cada elemento:
- C:
- H:
- N:
Para encontrar a fórmula mínima, vamos dividir todos os valores pelo menor número de mols, que é
:
- C:
- H:
- N:
Arredondando para os números inteiros mais próximos, fica:
- C:
- H:
Para facilitar, multiplicamos todos os índices por 3 para eliminar as frações:
- C:
- H:
- N:
Ajustando para números inteiros:
Fórmula mínima:
Resposta
A fórmula mínima do composto é
e a fórmula molecular também é
.