O hexametilenodiamina ( MM=116,2 g / mol ), um composto que contém átomos de carbono, hidrogênio e nitrogênio, é utilizado na produção de náilon. Quando 6,315 g deste composto são queimados na presença de oxigênio molecular, 14,36 g de N2(g) dióxido de carbono e 7,832 g de água são obtidos. Qual é a fórmula mínima desse composto?

Passo 1

Beleza, vamos lá. O enunciado diz que a gente tem 6,315 g de um composto orgânico (só C, H e N) de massa molar 116,2 g/mol. Quando ele queima, sai CO₂ e H₂O (e o N vai pra outro lado, mas a gente não mede diretamente). Eles deram:
  • 14,36 g de CO₂
  • 7,832 g de H₂O
A pergunta é: qual a fórmula mínima (empírica) desse composto?
Conteúdo que vamos usar: análise de combustão, cálculo de mols, massa de cada elemento e razão molar. Calma que a gente explica tudo.

Passo 2

Primeiro, converte CO₂ e H₂O em mols para saber quantos mols de C e H saíram.
  • Mols de CO₂:
    nCO2 = 14,36 g44,01 g/mol approx 0,3263 mol
    Cada mol de CO₂ tem 1 mol de C, então
    nC = 0,3263 mol
  • Mols de H₂O:
    nH2O = 7,832 g18,02 g/mol approx 0,4347 mol
    Cada mol de H₂O tem 2 mols de H, então
    nH = 2 times 0,4347 = 0,8694 mol

Passo 3

Agora, acha a massa de C e de H no material inicial:
  • Massa de C: mC = nC times 12,01 = 0,3263 times 12,01 approx 3,92 g
  • Massa de H: mH = nH times 1,008 = 0,8694 times 1,008 approx 0,88 g
Como o composto só tem C, H e N, a massa de N é o resto:
mN = 6,315 - (3,92 + 0,88) = 6,315 - 4,80 = 1,515 g (aprox)

Passo 4

Transforma essa massa de N em mols:
nN = 1,51514,01 approx 0,1082 mol
Agora temos:
  • nCnN = 0,32630,1082 approx 3,02 ;;to;3
  • nHnN = 0,86940,1082 approx 8,03 ;;to;8
  • nNnN = 1
Divide tudo pelo menor (que é ) pra achar a razão inteira:

Resposta

A fórmula mínima (empírica) do composto é
boxedC3H8N

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