A análise química elementar ocorre tanto em nível qualitativo como em nível quantitativo. Durante um processo de análise procedeu-se à combustão completa de 18,0mg de uma determinada substância orgânica formada somente por carbono, hidrogênio e oxigênio. Nesse processo, foram obtidos 39,6mg de gás carbônico e 21,6mg de água. A fórmula molecular da referida substância orgânica é
- A)CH4O.
Errada: CH4O não reproduz a proporção de carbono, hidrogênio e oxigênio obtida na combustão.
- B)C2H6O.
Errada: C2H6O tem proporção diferente da calculada a partir das massas de CO2 e H2O.
- C)C3H8O.
Certa: a análise leva à razão empírica 3:8:1, que corresponde a C3H8O.
- D)C4H10O.
Errada: C4H10O contém mais carbonos e hidrogênios do que o indicado pelos dados experimentais.
Gabarito: C
Em análise elementar por combustão, a ideia é simples: queimar a amostra e medir quanto de CO2 e H2O foi formado. Como toda a substância tinha apenas C, H e O, o carbono vai parar no CO2 e o hidrogênio vai parar na água. O oxigênio da substância, por sua vez, você encontra pelo “resto da conta”. Vamos aos números. Os 39,6 mg de CO2 correspondem a 0,0009 mol de CO2, então havia 0,0009 mol de carbono na amostra. Isso equivale a 10,8 mg de C. Já os 21,6 mg de H2O correspondem a 0,0012 mol de água, o que significa 0,0024 mol de H, ou 2,4 mg de hidrogênio. Somando C e H, temos 10,8 mg + 2,4 mg = 13,2 mg. Como a amostra tinha 18,0 mg ao todo, sobra 4,8 mg para o oxigênio. Convertendo, isso dá 0,0003 mol de O. Agora é só montar a proporção molar: C = 0,0009, H = 0,0024 e O = 0,0003. Dividindo tudo por 0,0003, aparece a relação 3:8:1. Logo, a fórmula empírica é C3H8O. Como essa fórmula já aparece entre as alternativas, ela também é a fórmula molecular. Portanto, o gabarito é a letra C. A banca adora esse tipo de questão porque ela cobra uma leitura cuidadosa de massas e a conversão clássica de combustão em composição elementar, sem mistério, só organização.