Quando uma massa de 0,528 g de sacarose (um composto constituido por átomos de carbono, hidrogênio e oxigénio) é queimada, formam-se 0,306 g de água e 0,815 g de dióxido de carbono. Utilizando as massas dos produtos gerados na queima da amostra, deduza a fórmula quimica da sacarose.
Dado: massa molar da sacarose: 342,296 g mol^-1

Passo 1

O enunciado descreve a combustão de uma amostra de 0,528 g de sacarose, gerando 0,306 g de água e 0,815 g de dióxido de carbono. Para determinar a fórmula química, vamos usar análise de combustão:
  1. converter as massas de CO2 e H2O em mols de C e H;
  2. obter a massa (e, em seguida, mols) de O por diferença;
  3. achar a razão molar mais simples C:H:O;
  4. ajustar a razão a números inteiros e comparar com a massa molar dada ( 342,296 g/mol).

Passo 2

Calcular quantos mols de carbono vieram da amostra, usando o dióxido de carbono formado.
nCO2 = mCO2MCO2 = 0,815 g44,01 g/mol =0,01852 mol
Como cada mol de CO2 tem 1 mol de C,
nC = 0,01852 mol, mC = nC times 12,01 g/mol =0,01852times12,01=0,2224 g

Passo 3

Calcular quantos mols de hidrogênio vieram da amostra, usando a água formada.
nH2O = mH2OMH2O = 0,306 g18,02 g/mol =0,01699 mol
Cada mol de H2O tem 2 mols de H, logo
nH = 2,nH2O =2times0,01699=0,03398 mol, mH = nH times 1,008 g/mol =0,03398times1,008=0,03426 g

Passo 4

Determinar a massa de oxigênio na amostra por diferença:
mO = mrm amostra - (mC + mH) =0,528 - (0,2224 + 0,03426) =0,27134 g
Em mols, com MO=16,00 g/mol:
nO = 0,2713416,00 = 0,01696 mol

Passo 5

Obter a razão molar C:H:O dividindo cada valor pelo menor deles ( nO=0,01696 mol):
nCnO=0,018520,01696=1,093, nHnO=0,033980,01696=2,004, nOnO=1

Passo 6

Arredondando e buscando inteiros, vemos que multiplicar essa razão por 11 dá números quase exatos:
1,093times11approx12,02, 2,004times11approx22,04, 1times11=11
Portanto a fórmula empírica é
C12H22O11

Passo 7

Verificando com a massa molar dada:
12times12,01 + 22times1,008 + 11times16,00 =342,296 g/mol,
que coincide com a massa molar da sacarose. Logo a fórmula empírica é também a fórmula molecular.

Resposta

A fórmula química da sacarose é C12H22O11.

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