(uerj 2012) a análise elementar de 2,8 g de uma substância orgânica desconhecida, no estado gasoso

e com comportamento ideal, produziu 8,8 g de dióxido de carbono e e 3,6 g de água pela reação de combustão completa. a massa dessa substância orgânica, a 1 atm e 27°, ocupa o volume de 1,2 l. determine sua fórmula molecular.
dado: r = 0,082

1 Resposta

  • Alves

    Podemos afirmar que sua fórmula molecular é:  C₄H₈.

    Considere que  a substância orgânica em questão terá carbono e hidrogênio em sua composição.A reação balanceada é:

    CxHyOz + O₂  -->  xCO₂ + (y/2)H₂O

    observe que a quantidade de oxigênio nos produtos é:

    2x+y/2

    Mas cada molécula de oxigênio comburente tem 2 oxigênios, teremos que:

    CxHyOz + (2x+y/2-z)/2 O₂  -->  xCO₂ + (y/2)H₂O

    De acordo com a Lei de Lavoisier encontraremos a massa de oxigênio:

    m(substancia)+m(O₂) = m(CO₂) + m(H₂O)

    2,8 + m(O₂) = 8,8 + 3,6

    m(O₂) = 8,8 + 3,6 - 2,8 = 9,6g

    Cálculo da quantidade de mols que é formado:

    MM(O₂)=2.16=32g/mol  MM(CO₂)=12+2.16=44g/mol  MM(H₂O)=2.1+16=18g/mol

    n=m/MM

    n(O₂)=9,6/32=0,3mol

    n(CO₂)=8,8/44=0,2mol

    n(H₂O)=3,6/18=0,2mol

    Agora faremos os cálculos para encontrar os valores de x, y e z:

    CxHyOz + (x+y/2-z)/2 O₂  -->  xCO₂ + (y/2)H₂O

    x=n(CO₂)=2

    y/2=n(H₂O)=2

    y=2.2=4

    (2x+y/2-z)/2 = n(O₂)=3  

    (2.2+4/2-z)=2.3

    6-z=6

    z=6-6=0

    Assim:

    x=2  

    y=4  

    z=0  

    o que significa dizer que não há oxigênio na subsistência orgânica, logo, ela é um hidrocarboneto.

    A fórmula mínima da substância é: CH₂.Cálculo da massa molar dessa substância:

    massa = 2,8g

    P.V=n.R.T

    n=P.V/R.T

    onde:

    P= 1atm

    V= 1,2L

    T= 27°C= 300K

    R= 0,082atm.L/mol.K

    Então:

    n=P.V/R.T = 1.1,2/(0,082.300)

    n= 0,049 

    n≈0,05 mol

    Cálculo da massa molar:

    n= m/MM

    MM= m/n

    MM= 2,8/0,05

    MM= 56g/mol

    MM(CH2)=12+2.1=14g/mol

    MM(substancia)/MM(CH2) = 56/14=4

    4.CH₂

    C₄H₈

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