Você está tentando determinar experimentalmente a fórmula empírica de um composto gasoso que pode ser usado para substituir os clorofluorocarbonos em condicionadores de ar. Os resultados experimentais indicam uma fórmula mínima CHF2. Agora você necessita da massa molar do composto para encontrar a fórmula molecular. Você faz outro experimento e conclui que uma amostra de 0,100 g do composto exerce uma pressão de 70,5 mmHg em um recipiente de 256 mL a 22,3^circ C. Qual é a massa molar do composto? Qual a sua fórmula molecular?

Passo 1

Beleza, primeiro vamos resumir o que o problema pede e o que a gente vai usar.
Enunciado em poucas palavras: você tem um gás com fórmula mínima CHF₂ e mediu que uma amostra de 0,100 g dele, num volume de 256 mL a 22,3 °C, exerce pressão de 70,5 mmHg.
O que a gente quer: a massa molar desse composto e, a partir dela, a fórmula molecular.
Matéria envolvida: lei dos gases ideais, conversão de unidades (mmHg→atm, mL→L, °C→K), e comparação entre massa molar experimental e massa molar da fórmula mínima.

Passo 2

Calcular quantos mols de gás (n) existem na amostra usando a lei dos gases ideais:
PV = nRT
– Converter pressão e volume:
P = 70,5mmHgtimes1atm760mmHg = 0,0928atm
V = 256mLtimes1L1000mL = 0,256L
T = 22,3^circC + 273,15 = 295,45K
Constante dos gases ideais: n = P,VR,T = 0,0928cdot0,2560,08206cdot295,45 approx 9,80times10^-4mol .
Logo,

Passo 3

Com a quantidade de mols em mãos, a massa molar M = massan = 0,100g9,80times10^-4mol approx 102g/mol do composto é

Passo 4

Agora a gente compara isso com a massa molar da fórmula mínima CHF₂:
Mrm emp = Mrm C + Mrm H + 2Mrm F = 12,01 + 1,008 + 2times19,00 = 51,02g/mol
O fator de escala é
Mrm mo<=cularMrm emp = 10251,02 approx 2
Isso significa que a fórmula molecular tem 2 vezes a fórmula mínima.

Resposta

Massa molar do composto ≈ 102 g/mol
Fórmula molecular: C₂H₂F₄

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