Bifenilas policloradas (PCBs) já foram produtos químicos muito usados na indústria, mas descobriu-se que eles eram perigosos para a saúde e para o meio ambiente.

Aroclor-1254 é o nome comercial de um PCB que foi submetido à análise em laboratório:

  • PCBs contêm somente carbono, hidrogênio e cloro.

  • A massa molar foi determinada como 361 g ⋅ mol−1\pu{361 g.mol-1}.

  • A análise por combustão de uma amostra de 1,52 g\pu{1,52 g} formou 2,22 g\pu{2,22 g} de dióxido de carbono.

  • A análise por combustão de uma amostra de 2,53 g\pu{2,53 g} formou 0,253 g\pu{0,253 g} de água.

Determine a fórmula molecular do Aroclor-1254.

Gabarito 2B.23

Cálculo do número de mols de carbono, hidrogênio e Cloro: nC=nCO2=2,22 g44 g mol−1=0,05 moln_{C}=n_{CO_{2}}= \frac{2,22\,g}{44\,g\,mol^{-1}}=0,05\,mol nH=2⋅nH2O=2⋅0,253 g18 g mol−1=0,028 moln_{H}=2\cdot n_{H_{2}O}=2\cdot \frac{0,253\,g}{18\,g\,mol^{-1}}=0,028\,mol

Cálculo do número de mols de hidrogênio em 1,52 g do composto: nH=0,028⋅1,522,53=0,017 moln_{H}= 0,028\cdot \frac{1,52}{2,53}=0,017\,mol Cálculo da massa de cloro: mCl=mtotal−mC−mHm_{Cl}=m_{total}-m_{C}-m_H mCl=1,52−0,6−0,017=0,9 gm_{Cl}=1,52-0,6-0,017=0,9\,g Cálculo do número de mols de cloro: nCl=0,935,5=0,025 moln_{Cl}= \frac{0,9}{35,5}=0,025\,mol

Montando a tabela, divindo pelo menor e aproximando para inteiros: (CHCl0,050,0170,02520,6811246)\begin{pmatrix}C&H&Cl\\0,05&0,017&0,025\\2&0,68&1\\12&4&6\end{pmatrix} Portanto a fórmula mínima será: C6H2Cl3\boxed{C_{6}H_2Cl_3} Cálculo da massa molar: M=12⋅6+1⋅2+35,5⋅3=180,5 g mol−1M=12\cdot6+1\cdot2+35,5\cdot3=180,5\,g\,mol^{-1} Portanto a fórmula molecular será: C12H4Cl6\boxed{C_{12}H_{4}Cl_{6}} 6 átomos de Cloro