Fórmulas 31

A análise elementar quantitativa de um composto orgânico nitrogenado A forneceu o seguinte resultado: 0,365g de A deram por combustão 0,66g de gás carbônico e 0,315g de água. 0,146g de A deram por combustão 23,6 cm³ de nitrogênio medidos a 14^oC e 760 mm de Hg ( já descontada a pressão devida a tensão de vapor da água). A massa molar de A, determinada pelo processo ebuliométrico é 73g.

Calcular a fórmula molecular de A.

Cálculo da massa e da composição centesimal de carbono

(1 mol de CO₂) 44g ............ 12g de carbono

0,66 g ............ X

X = 0,18g

0,365g ........ 100%

0,18g …..... X

X = 49,31%

Cálculo da massa e da composição centesimal de hidrogênio

(1 mol de H₂O) 18g ............ 2g de hidrogênio

0,315g ............ X

X = 0,035g

0,365g ............ 0,035g

100g ......... X

X = 9,58%

Cálculo da massa e da composição centesimal de nitrogênio

Precisamos passar os valores para as CNTP

P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂

(760 x V₁) / 273 = ( 760 x 23,6) / 287

V₁ = 0,2240 litros

(1 mol de N₂) 28g ............... 22,4L

X g ............... 0,2240L

X = 0,028g de nitrogênio é a massa existente nos 23,6cm3 e, também, em 0,146g de A, logo:

0,146g ............. 100%

0,028g ………. X

X = 19,17%

Portanto o composto A possui: 49,31% de carbono ; 9,58% de hidrogênio ; 19,17% de nitrogênio. Somando não da 100% isto significa que ainda tem oxigênio na sua composição.

% de O = 100 – ( 49,31 + 9,58 + 19,17) = 21,94%

X = 21,94%

Cálculo da fórmula mínima

Cálculo da quantidade de moles de carbono

1 mol ............... 12g

X do mol ......... 49,31g (em 100g do composto)

X = 4,10 moles

Cálculo da quantidade de moles de hidrogênio

1 mol ............... 1g

X do mol ......... 9,58g (em 100g do composto)

X = 9,58 moles

Cálculo da quantidade de moles de nitrogênio

1 mol ............... 14g

X do mol ......... 19,17g (em 100g do composto)

X = 1,36 moles

Cálculo da quantidade de moles de oxigênio

1 mol ............... 16g

X do mol ......... 21,94g (em 100g do composto)

X = 1,37 moles

Dividindo todos pelo menor valor (1,36) teremos a proporção aproximada: 3:7:1:1

Fórmula mínima: C₃H₇NO

Massa molar: (3x12) + (7x1) + (1x14) + (1x16) = 73g/mol

Fórmula molecular é igual a fórmula mínima, pois as massas molares são iguais.

Fórmula molecular: C₃H₇NO