Questão 11) A vitamina C é um composto que contém os elementos C, H e O. Determine a fórmula empírica da vitamina C a partir dos seguintes dados: 4,00 mg de vitamina sólida são queimadas em oxigênio, fornecendo 6,00 mg de CO2 e 1,632 mg de H2 O.

Passo 1

O enunciado fornece uma amostra de 4,00 mg de vitamina C (composto só com C, H e O) que, ao ser queimada, produz 6,00 mg de CO2 e 1,632 mg de H2O. Queremos determinar a fórmula empírica usando análise elementar por combustão: converter massas de CO2 e H2O em mols de C e H, achar a massa de O por diferença, converter em mols e, por fim, achar as razões molares relativas.

Passo 2

Calculamos os mols de carbono a partir do CO2. A massa de CO2 formada é
mCO2=6,00 mg=0,00600 g,
e sua massa molar é MCO2=44,01 g/mol.
nCO2 = 0,0060044,01approx1,36times10^-4 mol
Como cada mol de CO2 contém um mol de C, segue
nC=1,36times10^-4 mol

Passo 3

Calculamos os mols de hidrogênio a partir da água formada. A massa de H2O é
mH2O=1,632 mg=0,001632 g,
e MH2O=18,02 g/mol.
nH2O = 0,00163218,02approx9,06times10^-5 mol
Cada mol de H2O traz 2 mols de H, logo
nH = 2,nH2Oapprox2times9,06times10^-5=1,81times10^-4 mol

Passo 4

Determinamos as massas de C e de H na amostra original:
mC = nCtimes12,01approx1,36times10^-4times12,01=0,00164 g=1,64 mg,
mH = nHtimes1,008approx1,81times10^-4times1,008=0,000183 g=0,183 mg
A massa de oxigênio na amostra é
mO = 4,00 mg - (1,64 + 0,183) mg = 2,18 mg=0,00218 g

Passo 5

Convertendo a massa de O em mols, com MO=16,00 g/mol:
nO = 0,0021816,00approx1,36times10^-4 mol

Passo 6

Agora temos os mols de cada elemento:
nC=1,36times10^-4, nH=1,81times10^-4, nO=1,36times10^-4
Dividimos todos pelo menor valor ( 1,36times10^-4) para achar a razão:
C:1, H: 1,811,36approx1,33, O:1
Multiplicando por 3 para obter números inteiros, chega-se à fórmula empírica
C3H4O3

Resposta

A fórmula empírica da vitamina C é C3H4O3.

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