Metanol (álcool de madeira) é composto somente de C, H e O. Quando 0,375 g de metanol é queimado, formam-se 0,516 g de CO2 e 0,421 g de H2 O. a) Qual a fórmula empírica do metanol? b) Se sua massa molecular é 32,0 u, qual é a fórmula molecular do metanol?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente queima de metanol (que só tem C, H e O) e obtém de e de . A tarefa é:
a) achar a fórmula empírica do metanol;
b) usando que a massa molecular dele é , descobrir a fórmula molecular.
Conteúdo: análise de combustão, estequiometria básica, cálculo de mols, razão atômica e fórmula empírica/molecular. Vamos usar as massas molares de C, H, O, CO₂ e H₂O, converter massas em mols e achar proporções.

Passo 2

Primeiro vamos achar quantos mols de carbono saíram na forma de n(rm CO2)=0,51644,01approx0,0117rm mol .
  • Massa molar do nC=0,0117rm mol : mC=nCtimes12,01approx0,0117times12,01approx0,140rm g .
  • Mols de :
Como cada mol de tem 1 mol de C, temos
E a massa de C será

Passo 3

Agora o hidrogênio vindo de n(rm H2O)=0,42118,02approx0,0234rm mol :
  • Massa molar da água: nH=2times0,0234approx0,0468rm mol .
  • Mols de mH=nHtimes1,008approx0,0468times1,008approx0,0472rm g :
Cada mol de água tem 2 mols de H, logo
Massa de H:

Passo 4

O oxigênio restante no metanol a gente acha por diferença de massa:
mO = 0,375 - mC - mH = 0,375 - 0,140 - 0,0472 approx0,1878rm g

Passo 5

Transforma isso em mols para o oxigênio:
nO=0,187816,00approx0,0117rm mol
Agora temos:
nCapprox0,0117, nHapprox0,0468, nOapprox0,0117
Pra achar a fórmula empírica, dividimos tudo pelo menor valor ( nC0,0117=1, nH0,0117=4, nO0,0117=1 ):
Logo a fórmula empírica é .

Passo 6

A massa da fórmula empírica é
Mrm emp=12,01+4times1,008+16,00approx32,05rm uapprox32,0rm u
Como a massa molecular dada é , o fator .
Então a fórmula molecular é a mesma da empírica: .

Resposta

a) Fórmula empírica:
b) Fórmula molecular:

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