Question

Qual a fórmula molecular de uma substância gasosa que contém 46,1% de C e 53,9% de N? Sabe-se que 2,60g dessa substância ocupam 1,12L nas CNTP

Answer 1

Olá!

Sabemos que o volume de 1 mol para qualquer substância sempre será  22,4 L.

Temos os seguintes dados:

massa da substância (g/mol) _________ volume da substância (L)

2,60  ------------------------------------- 1,12 
y  ----------------------------------------- 22,4 

$1,12*y = 2,60*22,4$

$1,12y = 58,24$

$y = \dfrac{58,24}{1,12}$

$\boxed{y = 52\:g/mol}$

Sabendo que o Carbono possui 46,1 % ou seja 46,1 g e sua massa atômica é 12 g/mol, logo, o número de mols que terá:

$C = \dfrac{46,1\:\diagup\!\!\!\!\!g}{12\:\diagup\!\!\!\!\!g/mol} \approx 3,84\:mol$

Sabendo que o Nitrogênio possui 53,9 % ou seja 53,9 g e sua massa atômica é 14 g/mol, logo, o número de mols que terá:

$N = \dfrac{53,9\:\diagup\!\!\!\!\!g}{14\:\diagup\!\!\!\!\!g/mol} \approx 3,85\:mol$

Aplicaremos determinação de fórmulas para resolver o enunciado e conhecermos a fórmula mínima e a fórmula molecular requerida, que satisfaça a quantidade de massa da substância (52 g/mol)


*Se temos aproximadamente 3,84 mols de Carbono e 3,85 Nitrogênio, vejamos, se utilizarmos cerca de 3 mols, temos:

C3N3 || 3*12 = 36
..........|| 3*14 = 42
------------------------
C3N3 = 78 g/mol (NÃO SERVE)

**Utilizando cerca de 2 mols 

C2N2 || 2*12 = 24
..........|| 2*14 = 28
------------------------
C2N2 = 52 g/mol (SERVE), logo, temos a fórmula molecular

***Utilizando cerca de 1 mol 
C1N1 || 1*12 = 12
..........|| 1*14 = 14
------------------------
C1N1 = 26 g/mol (para sua fórmula mínima)


Portanto:

A saber a fórmula molecular (F.M) dá-se por:

$F.M = ( f_{m\'in}})*n$

Sendo: n (número de mols) e fmín (fórmula mínima)

$F.M = ( f_{m\'in}})*n$

$F.M = ( C_1N_1)*2$

$\boxed{\boxed{F.M = C_2N_2}} \end{array}}\qquad\checkmark$

Answer 2

- cálculo da Fórmula Mínima(FM): CxNy

Mol do C= 12g

Mol do N= 14g

C: x=46,1/12 = 3,85

N: y= 53,,9/14= 3,85

- dividir todos os valores pelo menor nº encontrado

x = 3,85/3,85= 1

y = 3,85/3,85= 1

Fórmula Mínima= CN

- cálculo da massa de CN que ocupa um volume de 1,12L

Mol do CN= 26g

22,4L – 26g

1,12L – xg

x= 26*1,12/22,4= 1,3g   como 1,12L deveriam pesar 2.6g o composto será formado por 2* FM ==> C2xN2y  sendo x=y=1 fica C2N2

- cálculo da massa de C2N2 que ocupa um volume de 1,12L

Mol do C2N2= 52g

22,4L – 52g

1,12L – xg

x= 52*1,12/22,4= 2,6g  logo  fórmula molecular do composto é  C2N2