(formula empirica) O guaraná, planta nativa da Amazônia

O guaraná, planta nativa da Amazônia, é usado na indústria farmacêutica e na fabricação de refrigerantes, e contém, dentre outros  nutrientes,  cafeína,  proteínas,  potássio,  fósforo e vitamina A. Para a determinação da fórmula empírica da cafeína, uma amostra de 970 mg de guaraná (substância pura) foi submetida à análise por combustão completa, produzindo 1760 mg de CO2 e 450 mg de água. Sabendo-se que a quantidade de nitrogênio na amostra é 280 mg, a fórmula empírica da cafeína é

(A) C8H5N2O2

(B)  C6H10NO2

(C)  C6H10N2O

(D) C4H8N2O

(E)  C4H5N2O
REsposta E

Guaraná --> 970 mg
CO2 ---> 1760 mg
H2O ---> 450 mg
N ---> 280 mg

Note (bem importante): na combustão, há o uso de O2 atmosférico e disso nós podemos concluir que a quantidade átomos de oxigênios no CO2 e H2O da combustão não são os mesmo que tem no guaraná, pois houve a adição do O2 atmosférico. 
Assim, dá para calcular o H e o C que era do guaraná, pois esses só podem vir do guaraná. (meio óbvio, mas é bom deixar claro, já perdi algumas questões errando isso kkk)

CO2 ---> 1760 mg --> 1,76 g
Cada 44g de CO2 --> há 12g de C
Assim: 1,76 g ---> w
w= 0,48 g, que é igual a 0,04 mol de C

Conclusão: Da combustão da molécula saíram 0,04 mol de carbono

H2O ---> 450 mg --> 0,45 g
Cada 18g de H2O --> há 2g de H
Assim: 0,45 g ---> x
x = 0,05 g, que é igual a 0,05 mol de H

Conclusão: Da combustão da molécula saíram 0,01 mol de hidrogênio

Há na molécula 280 mg de nitrogênio --> 0,28 g, que é y = 0,02 mol

A molécula tinha 0,97 g, assim, podemos concluir que o oxigênio original da molécula será a massa total menos a soma das massas calculadas de C, H e N

0,97 - (0,48+0,05 + 0,28) = 0,16g de oxigênio, que é z = 0,01 mol

CwHxNyOz --> é necessário dividir os números por 0,01, para que fiquem inteiros e não C0,04H0,05 ...


Molécula ---->> C4H5N2O