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Possível fórmula da substância investigada

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Possível fórmula da substância investigada

Mensagem por valeriasjs em Ter Out 06 2015, 21:53

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. Dado: 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) C22H22NO3
D) C20H24N2O2
E) C21H26NO2

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Re: Possível fórmula da substância investigada

Mensagem por Carlos Adir em Ter Out 06 2015, 22:34

N2 = 38 g/mol
CO2 = 44 g/mol
H2O = 18 g/mol
1,4 mg de nitrogênio ---> 0,05 mmol de N2
44,0 mg de gás carbônico ---> 1 mmol de CO2
10,8 mg de agua ---> 0,6 mmol de H2O

Como tinhamos 16,2 mg, e a combustão é necessariamente adição de oxigênio, então vamos ver quantos oxigênios tinha inicialmente:
Carbono inicialmente = 1 mmol x 12 g/mol = 12 mg
Nitrogênio inicialmente = 2 x 0,05 mmol x 14 g/mol = 1,4 mg
Hidrogênio inicialmente = 2 x 0,6 mmol x 1 g/mol = 1,2 mg
Portanto, de 16,2 mg:
Massa de Oxigênio = 16,2 - 12 - 1,4 - 1,2 = 1,6 mg
Portanto, temos 1,6 mg de oxigênio = 0,1 mmol de oxigênio.

Certo, então, inicialmente na amostra de 16,2 mg tinhamos 1 mmol de Carbono. 0,1 mmol de nitrogênio. 1,2 mmol de hidrogênio. E 0,1 mmol de oxigênio:

Agora temos números quebrados. Para tira-los, vamos multiplicar por 10:

Nas alternativas, podemos ver que o único que tem é C20 pois 20 é multiplo de 10:


Ou seja, nem precisamos dos dados de pressão.

____________________________________________
← → ↛ ↔ ⇌ ⇔ ⇐ ⇒ ⇏ ➥
⁰ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ⁺ ⁻ ⁼ ⁽ ⁾ º ª ⁿ ⁱ
₀ ₁ ₂ ₃ ₄ ₅ ₆ ₇ ₈ ₉ ₊ ₋ ₌ ₍ ₎ ₐ ₑ ₒ ₓ ₔ
∴ ≈ ≠ ≡ ≢ ≤ ≥ × ± ∓ ∑ ∏ √ ∛ ∜ ∝ ∞
∀ ∃ ∈ ∉ ⊂ ⊄ ⋂ ⋃ ∧ ∨ ℝ ℕ ℚ ℤ ℂ
⊥ ║ ∡ ∠ ∢ ⊿ △ □ ▭ ◊ ○ ∆ ◦ ⊙ ⊗ ◈
Αα Ββ Γγ Δδ Εε Ζζ Ηη Θθ Ιι Κκ Λλ Μμ Νν Ξξ Οο Ππ Ρρ Σσς Ττ Υυ Φφ Χχ Ψψ Ωω ϑ ϒ ϖ ƒ ij ℓ
∫ ∬ ∭ ∳ ∂ ∇ 
♏  ℛ ℜ ℰ ℳ ℊ ℒ

Carlos Adir
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