Determine as fórmulas mínima e molecular de cada uma das seguintes substâncias:
epinefrin (iprenalina), um hormônio eliminado na corrente san (adrenalina), um hormono elestresse que contém 59.0 \% de C, 8.6 \% de H, 26.2 \% de O e 6.2 \% de N em massa; massa molar de aproximadamente 180 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}.

Passo 1

O enunciado pede para encontrarmos a fórmula mínima (empírica) e a fórmula molecular da epinefrina, dado que ela contém em massa 59,0 % de C, 8,6 % de H, 26,2 % de O e 6,2 % de N, e que sua massa molar experimental é cerca de 180 g\cdot mo l^{-} ^{1}. Vamos usar análise de composição percentual e a relação entre massa molar molecular e massa molar da fórmula empírica.

Passo 2

Assumimos 100 g de substância para facilitar. Então temos:
– C: 59,0 g \to n_C = \frac{59{,}0}{12{,}01} \approx 4,91 mol
– H: 8,6 g \to n_H = \frac{8{,}6}{1{,}008} \approx 8,53 mol
– O: 26,2 g \to n_O = \frac{26{,}2}{16{,}00} \approx 1,64 mol
– N: 6,2 g \to n_N = \frac{6{,}2}{14{,}01} \approx 0,44 mol

Passo 3

Dividimos todos os valores pelo menor número de mols ( n_N \approx 0,44) para obter as razões inteiras:
\frac{n_C}{n_N} \approx \frac{4{,}91}{0{,}44} \approx 11,2
\frac{n_H}{n_N} \approx \frac{8{,}53}{0{,}44} \approx 19,4
\frac{n_O}{n_N} \approx \frac{1{,}64}{0{,}44} \approx 3,7
\frac{n_N}{n_N} =1
Aproximando para o inteiro mais próximo (e sabendo que a epinefrina é um composto orgânico simples), chegamos a:
C_{9} H_{1} _{3} O_{3} N_{1}

Passo 4

A fórmula empírica fica
\text{C}_9\text{H}_{13}\text{NO}_3.
Calculamos sua massa molar para ver quantas vezes ela cabe na massa molar experimental de 180 g\cdot mo l^{-} ^{1}:
M_{\rm emp} = 9\cdot12{,}01 + 13\cdot1{,}008 + 14{,}01 + 3\cdot16{,}00 \approx 183{,}2\;\text{g\cdotmol}^{-1}.
Como 183{,}2 g\cdot mo l^{-} ^{1} é praticamente igual a 180 g\cdot mo l^{-} ^{1} (considerando erros de arredondamento e valores tabulados), o fator de multiplicação n = \frac{M_{\rm mol}}{M_{\rm emp}} é 1.

Resposta

Fórmula mínima (empírica): C_{9} H_{1} _{3}N O_{3}
Fórmula molecular: C_{9} H_{1} _{3}N O_{3}

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