Formula empírica

A análise elementar de um composto orgânico revelou ser constituída pelos elementos: carbono, hidrogénio, nitrogênio e oxigénio. Uma amostra de 1,279 g foi completamente queimada, dando origem a 1,60 g de dióxido de carbono e 0,77 g de água. Uma segunda amostra de 1,625 g continha 0,216 g de nitrogênio. Determine a sua fórmula empírica. 

resposta : C3H7O3N

CxHyOzNw + O2 ---> CO2 + H2O

Pela lei da conservação de massas de Lavoisier, sabemos que a massa que existe nos reagentes é a massa que existirá nos produtos, em caso de 100% de rendimento na reação ocorrida. Portanto, deduziremos a massa de cada elemento presente nos produtos e relacionaremos essa com a massa inicial, a dos reagentes:

Para o C: 44 ------- 12
             1,6 ------ a
             a = 0,43636...

Para o H: 18 --------- 2
              0,77 ------- b
              b = 0,0855...

Para o N (aqui a lógica é diferente, faremos apenas uma regra de três estequiométrica para calcular a massa de nitrogênio na massa passada para os cálculos): 1,625 -------- 0,216
                                                  1,279 -------- c
                                                   c = 0,17

Para o O subtrairemos a massa dos elementos que já conhecemos da massa total da substância (pois não poderemos considerar a massa total dos produtos igual a massa da substância que queremos saber a composição, já que parte da massa de oxigênio provém do reagente O2): 1,279 - (0,17+0,021388...+0,43636...) = 0,65

Total de C: 0,43636...
Total de H: 0,021388...
Total de O: 0,65
Total de N: 0,17

Somando todas as massas totais obteremos, exatamente: 1,277 g (aproximadamente igual a massa passada, portanto os cálculos estão corretos)

0,43636.../12 = 0,03636...
x = 0,03636.../0,012 = 3

0,0855.../1 = 0,0855...
y = 0,0855/0,012 = 7

0,65/16 = 0,04
z = 0,04/0,012 = 3,33...

0,17/14 = 0,012
w = 0,012/0,012 = 1

C3H7O3N

Espero ter ajudado.


PS: o valor da quantia de oxigênio resultou 3,33 e foi arredondado para 3 pois há uma discrepância enorme entre os valores usados (arredondados) como massa dos outros elementos para subtrair da massa total da substância; sem todos esses arredondamentos o valor iria se aproximar de ~3,2, podendo ser arredondado "mais corretamente" para 3.

Christian M. Martins escreveu:CxHyOzNw + O2 ---> CO2 + H2O

Pela lei da conservação de massas de Lavoisier, sabemos que a massa que existe nos reagentes é a massa que existirá nos produtos, em caso de 100% de rendimento na reação ocorrida. Portanto, deduziremos a massa de cada elemento presente nos produtos e relacionaremos essa com a massa inicial, a dos reagentes:

Para o C: 44 ------- 12
             1,6 ------ a
             a = 0,43636...

Para o H: 18 --------- 2
              0,77 ------- b
              b = 0,0855...

Para o N (aqui a lógica é diferente, faremos apenas uma regra de três estequiométrica para calcular a massa de nitrogênio na massa passada para os cálculos): 1,625 -------- 0,216
                                                  1,279 -------- c
                                                   c = 0,17

Para o O subtrairemos a massa dos elementos que já conhecemos da massa total da substância (pois não poderemos considerar a massa total dos produtos igual a massa da substância que queremos saber a composição, já que parte da massa de oxigênio provém do reagente O2): 1,279 - (0,17+0,021388...+0,43636...) = 0,65

Total de C: 0,43636...
Total de H: 0,021388...
Total de O: 0,65
Total de N: 0,17

Somando todas as massas totais obteremos, exatamente: 1,277 g (aproximadamente igual a massa passada, portanto os cálculos estão corretos)

0,43636.../12 = 0,03636...
x = 0,03636.../0,012 = 3

0,0855.../1 = 0,0855...
y = 0,0855/0,012 = 7

0,65/16 = 0,04
z = 0,04/0,012 = 3,33...

0,17/14 = 0,012
w = 0,012/0,012 = 1

C3H7O3N

Espero ter ajudado.


PS: o valor da quantia de oxigênio resultou 3,33 e foi arredondado para 3 pois há uma discrepância enorme entre os valores usados (arredondados) como massa dos outros elementos para subtrair da massa total da substância; sem todos esses arredondamentos o valor iria se aproximar de ~3,2, podendo ser arredondado "mais corretamente" para 3.

Valeu mesmo não sabia que poderia relacionar a massa de nitrogenio do primeiro composto com a do segundo .