Uma substância desconhecida é composta de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Quando uma amostra de 1,77g dessa substância é queimada, são formados 1,35g de água e 2,64g de dióxido de carbono.
Em outro experimento, todo nitrogênio de uma amostra de 0,885g da substância foi convertido em amônia e dissolvido em 50mL de água. Foram necessários 15mL de uma solução 0,5mol⋅L−1 de HX2SOX4 para titular a solução de amônia.
Determine a fórmula empírica da substância
Cálculo do número de mols de carbono e hidrogênio: nC=nCOX2=Mm=44g⋅mol−12,64g=0,06molnH=2nHX2O=2⋅Mm=2⋅18g⋅mol−11,35g=0,15mol Cálculo do número de mols nitrogênio em 0,885 g de amostra a partir de um balanço geral de OHX− e HX+ considerando a quantidade que cada ácido e base libera(lembrando que a amônia conta como 1 OHX−): nOHX−=nHX+nNHX3=2⋅(0,5mol⋅L−1)(15mL) Multiplicamos por 2 pois cada ácido sulfúrico libera 2 prótons. nN=nNHX3=15mmol Cálculo do número de mols de nitrogênio presentes em 1,77 g de composto: nN=(15mmol)0,885g1,77g=30mmol=0,03mol Cálculo da massa de oxigênio a partir da massa total: mO=mtotal−mH−mN−mCmO=1,77−0,15−0,03⋅14−0,06⋅12mO=0,48g Cálculo do número de mols de oxigênio: n=MmnO=16g⋅mol−10,48g=0,03mol Montando a tabela e aproximando para inteiros: C0,062H0,155O0,031N0,031 Portanto a fórmula empírica será: CX2HX5NO