Determine as fórmulas mínima e molecular de cada uma das seguintes substâncias:
epinefrina (adrenalina), um hormônio eliminado na corrente sangüínea na hora do perigo ou estresse que contém 59,0 \% de C, 7,1 \% de H, 26,2% de O e 7,7% de N em massa; MM de aproximadamente 180 u.

Passo 1

O enunciado pede a fórmula mínima (empírica) e a fórmula molecular da epinefrina sabendo que sua composição em massa é: 59,0\% de C, 7,1\% de H, 26,2\% de O e 7,7\% de N, e que sua massa molar aproximada é 180\\ \mathrm{u}. Para isso vamos primeiro obter a fórmula empírica a partir da porcentagem e depois ajustar ao peso molecular.

Passo 2

Assumimos 100\\ \mathrm{g} de amostra. As massas de cada elemento são:
m_C = 59{,}0\\ \mathrm{g},\quad m_H = 7{,}1\\ \mathrm{g},\quad m_O = 26{,}2\\ \mathrm{g},\quad m_N = 7{,}7\\ \mathrm{g}.
Convertendo em mols usando as massas atômicas \mathrm{C}=12, \mathrm{H}=1, \mathrm{O}=16, \mathrm{N}=14:
n_C = \frac{59{,}0}{12} = 4{,}92,\quad n_H = \frac{7{,}1}{1} = 7{,}10,\quad n_O = \frac{26{,}2}{16} = 1{,}64,\quad n_N = \frac{7{,}7}{14} = 0{,}55.

Passo 3

Dividimos todos os n pelo menor valor, 0{,}55:
\frac{n_C}{0{,}55}=8{,}94\approx9,\quad \frac{n_H}{0{,}55}=12{,}91\approx13,\quad \frac{n_O}{0{,}55}=2{,}98\approx3,\quad \frac{n_N}{0{,}55}=1.
Logo a fórmula empírica é \mathrm{C_9H_{13}O_3N}.

Passo 4

Calculamos a massa molar da fórmula empírica:
M_{\text{emp}} = 9\cdot12 + 13\cdot1 + 3\cdot16 + 1\cdot14 = 183\\ \mathrm{u}.
Como a massa molar real é 180\\ \mathrm{u}\approx183\\ \mathrm{u}, o fator de multiplicação
n = \frac{M_{\text{real}}}{M_{\text{emp}}}\approx\frac{180}{183}\approx1.
Portanto, a fórmula molecular coincide com a empírica.

Resposta

Fórmula mínima (empírica): \mathrm{C_9H_{13}O_3N}
Fórmula molecular: \mathrm{C_9H_{13}O_3N}

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