calculo de fórmula

O cálculo de fórmulas através da análise elementar
representa uma etapa importante na descoberta das
estruturas de compostos orgânicos. Buscando elucidar a
estrutura da quinina, composto orgânico nitro-oxigenado,
um químico realizou a combustão de 16,2 mg desse
composto e obteve 44,0 mg de gás carbônico, 10,8 mg
de água e 1,4 mg de nitrogênio. Em outro experimento,
constatou que, essa mesma amostra, a 227°C exerce
pressão de 8,2×10-3 atm, em um recipiente de 250 mL.
Dados: Massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; N = 14;
O = 16. Constante universal dos gases = 0,082
atm.L/mol.K.
Uma possível fórmula da substância investigada é
A. C19H20N2O3.
B. C19H22N3O2.
C. C20H22NO3.
D. C20H24N2O2.
E. C21H26NO2.

Alguém poderia me explicar como resolve-la?

ACxHyNzOw + BO2 ------- CCO2 + DH2O + EN2

A,B,C,D e E são os coeficientes

Vamos analisar as massas:

16,2 mg + x mg ----- 44 mg + 10,8 mg + 1,4 mg

x = 40 mg ( essa é a massa de O2 que reagiu na combustão com a quinina)

Vou multiplicar tudo por 1000, pois ficará mais simples e calcularei o número de mols de cada produto e do O2:

ACxHyNzOw + BO2 ------- CCO2 + DH2O + EN2

16,2 g + 40 g ----------- 44 g + 10,8 g + 1,4 g

B = 1,25 mol de O2
C = 1 mol de CO2
D = 0,6 mol de H2O
E = 0,05 mol de N2

Vamos definir a proporção molar dos elementos químicos que formam a quinina, isso pode ser feito facilmente, tendo em vista que temos o número de mols do O2 e dos produtos:

O número de cada elemento da quinina é igual ao dos produtos, exceto no caso do O, pois a quinina reage com o O2.

Calculando o número de mols de O liberados pela quinina:

N mols de O total - N mols de do vindos do O2 = N de O da quinina

Cada mol de H2O libera 1 mol de O, então 0,6 mol de O da água

Cada mol de CO2 libera 2 mol de O, então 2 mols de O do CO2

Cada mol de O2 libera 2 mol de O, então 2,5 mols de O do O2

N de Oquinina = 0,1 mol

Fazendo o mesmo com outros elementos:

N = 0,1 mol
C = 1 mol
H = 1,2 mol

Logo, a proporção da quinina é :

1 mol de C : 1,2 mol de H : 0,1 mol de N : 0,1 mol de O

Já podemos responder, a letra correta é a "d".

Felipe2000 escreveu:ACxHyNzOw + BO2 ------- CCO2 + DH2O + EN2

A,B,C,D e E são os coeficientes

Vamos analisar as massas:

16,2 mg + x mg ----- 44 mg + 10,8 mg + 1,4 mg

x = 40 mg ( essa é a massa de O2 que reagiu na combustão com a quinina)

Vou multiplicar tudo por 1000, pois ficará mais simples e calcularei o número de mols de cada produto e do O2:

ACxHyNzOw + BO2 ------- CCO2 + DH2O + EN2

16,2 g + 40 g ----------- 44 g + 10,8 g + 1,4 g

B = 1,25 mol de O2
C = 1 mol de CO2
D = 0,6 mol de H2O
E = 0,5 mol de N2

Vamos definir a proporção molar dos elementos químicos que formam a quinina, isso pode ser feito facilmente, tendo em vista que temos o número de mols do O2 e dos produtos:

O número de cada elemento da quinina é igual ao dos produtos, exceto no caso do O, pois a quinina reage com o O2.

Calculando o número de mols de O liberados pela quinina:

N mols de O total - N mols de do vindos do O2 = N de O da quinina

Cada mol de H2O libera 1 mol de O, então 0,6 mol de O da água

Cada mol de CO2 libera 2 mol de O, então 2 mols de O do CO2

Cada mol de O2 libera 2 mol de O, então 2,5 mols de O do O2

N de Oquinina = 0,1 mol

Fazendo o mesmo com outros elementos:

N = 0,1 mol
C = 1 mol
H = 1,2 mol

Logo, a proporção da quinina é :

1 mol de C : 1,2 mol de H : 0,1 mol de N : 0,1 mol de O

Já podemos responder, a letra correta é a "d".

o coeficiente E não seria 0,05?

Sim, vou corrigir.

Pronto.