Question

por meio da combustao é possivel determinar a formula molecular

Answer 1

Olá,

O enunciado completo dessa questão é:


"Por meio da combustão, é possível determinar a fórmula molecular de uma substância química, o que é consideradoum dos grandes avanços da química moderna. Mais de 80 milhões de substâncias já foram registradas,sendo a maioria substâncias orgânicas, o que é explicado pela capacidade do átomo de carbono de se ligar aquase todos os elementos. Em um experimento de combustão, um composto orgânico é queimado e os produtosformados, CO2 e H2O liberados, são coletados em dispositivos absorventes. Considere que a queima de 14,7 gde um composto orgânico (CxHy) gasoso puro que ocupa 8 L a 1 atm e 300 K com comportamento ideal produzaaproximadamente 24 g de H2O e 44 g de CO2.(Dado: R = 0,08 atm L/K)Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a fórmula molecular desse composto orgânico."


A combustão do composto pode ser representada por:

CxHy + O2 --> CO2 + H2O 


Sabendo-se que da reação de 14,7g do composto, foram libertados 24g de H2O e 44g de CO2. Com essa informação é possível descobrir qual foi o número de mol liberado de H2O e CO2. 

Sabendo-se que a massa molar da H2O é 18gmol-1, o número de mol referente a 24g é:

n = m/MM
n = 24g/18gmol-1
n = 1,33mol de H2O.
E a massa molar do CO2 é de 44g é:
n = m/MM
n = 44g/44gmol-1
n = 1mol de CO2 liberado.
Sabendo-se também que a massa de 14,7g  ocupa 8L a 1atm e 300K e tendo a constante dos gases R = 0,08 atm L/K, é possível encontrar o número de mol do composto, utilizando a equação de Clapeyron:


PV = nRT
PV/RT = n
1*8/0,08*300 = n

0,33 = n = número de mol do composto CxHy

⇒todo o H liberado da combustão veio da água, como foi liberado 1,33 mol de H2O e em cada mol de H2O temos 2mols de H, o total de H que havia no composto é 2*1,33 = 2,66mol;

⇒todo o carbono do CO2 veio do composto, como foi liberado 1mol de CO2, havia também 1mol de C no composto.

Então a proporção de C:H na molécula CxHy é:


C1:H2,66   -> fórmula mínima.

Com o número de mol do composto 0,33 e a massa 14,7g, podemos encontrar a massa molar:


n = m/MM
n*m = MM
14,7g/0,33mol = MM
44,5g/mol = MM

Por fim, para a proporção C1H2,66 se mantenha e para que a soma das massas de C e H vezes seus índices na fórmula seja 44,5 mol, teremos no máximo 3 átomos de C para cada 8 átomos de H. 
(C1H2,66)*3 = C3H8 
Pois: 
3*12g/mol + 8*1g/mol = 44g/mol
Resposta: C3H8.