A análise elementar de 2,8 g de uma substância orgânica desconhecida, no estado gasoso e com comportamento…

Questão

A análise elementar de 2,8 g de uma substância orgânica desconhecida, no estado gasoso e com comportamento ideal, produziu 8,8 g de dióxido de carbono e 3,6 g de água pela reação de combustão completa. A massa dessa substância orgânica, a 1 atm e 27 ºC, ocupa o volume de 1,2 L. Sabendo-se que essa substância apresenta isômeros espaciais, determine sua fórmula molecular e escreva as estruturas dos estereoisômeros correspondentes. Determine sua fórmula molecular e escreva as estruturas dos estereoisômeros correspondentes. (UERJ 2012)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

X + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O 2,8 \text{ g} \quad 8,8 \text{ g} \quad 3,6 \text{ g} C \rightarrow CO_2 \quad 2H \rightarrow H_2O 12 \text{ g} \rightarrow 44 \text{ g} \quad 2 \text{ g} \rightarrow 18 \text{ g} X \rightarrow 8,8 \text{ g} \quad X = 2,4 \text{ g de C} \quad Y \rightarrow 3,6 \text{ g} \quad Y = 0,4 \text{ g de H} C = \frac{2,4}{12} = 0,2 \rightarrow \frac{0,2}{0,2} = 1 H = \frac{0,4}{1} = 0,4 \rightarrow \frac{0,4}{0,2} = 2 \quad CH_2 \quad (\text{fórmula mínima}) = 14 \text{ g.mol}^{-1} PV = \frac{mRT}{mol} \quad mol = \frac{mRT}{PV} = \frac{2,8 \times 0,08 \times 300}{1 \times 1,2} = 56 \text{ g} (CH_2)_n = 56 \text{ g} \quad n = \frac{56}{14} = 4 Fórmula molecular = C_4H_8 Fórmulas estruturais:

Explicação

Calcular a quantidade de carbono e hidrogênio a partir das massas de CO2 e H2O, determinar a massa de oxigênio por diferença, calcular a fórmula empírica, usar a equação dos gases ideais para encontrar a massa molar e, assim, a fórmula molecular; por fim, desenhar os estereoisômeros considerando a isomeria espacial.

Raio-X da questão

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