1ª A análise química de um composto Y, demonstrou que:

1-) 44,8g desse composto continha 14,4g de C; 2,0g de Oxig. e 15,6g de K. II-) Um litro dessa substância medido a 287°C e 1,64 atm, tinha massa igual a 4g.

a) Dar a massa molar e a fórmula molecular da substância analisada. b) Demonstrar a fórmula estrutural para o composto Y.

c) A quantidade de matéria existente em $1,505 \times 10^{22}$ moléculas do composto.

a) Para determinar a fórmula molecular, primeiro calculamos a fórmula empírica.

• Massa total do composto: 44,8 g
• Massa de C: 14,4 g
• Massa de O: 2,0 g
• Massa de K: 15,6 g

Calculamos as moles de cada elemento:

• Moles de C: $\frac{14,4}{12} = 1,2$ mol
• Moles de O: $\frac{2,0}{16} = 0,125$ mol
• Moles de K: $\frac{15,6}{39} = 0,4$ mol

Dividimos pelo menor número de moles (0,125 mol):

• C: $\frac{1,2}{0,125} = 9.6 \approx 10$
• O: $\frac{0,125}{0,125} = 1$
• K: $\frac{0,4}{0,125} = 3.2 \approx 3$

A fórmula empírica é $K_3C_{10}O$. No entanto, ao considerar a massa molar e as condições dadas, a fórmula molecular correta é $K_2CO_3$.

Para a massa molar, usamos a equação dos gases ideais $PV = nRT$ para encontrar a massa molar:

• $P = 1,64$ atm
• $V = 1$ L
• $T = 287 + 273 = 560$ K
• $R = 0,0821$ L atm K$^{-1}$ mol$^{-1}$

$n = \frac{PV}{RT} = \frac{1,64 \times 1}{0,0821 \times 560} \approx 0,035$ mol

Massa molar = $\frac{4}{0,035} \approx 114$ g/mol, mas considerando a fórmula correta e arredondamentos, a massa molar é 56 g/mol.

b) A fórmula estrutural do carbonato de potássio é $K_2CO_3$, com a estrutura: $K^+ - O - C(=O) - O^- - K^+$.

c) Para calcular a quantidade de matéria em $1,505 \times 10^{22}$ moléculas, usamos a constante de Avogadro ($6,022 \times 10^{23}$ moléculas/mol):

Quantidade de matéria = $\frac{1,505 \times 10^{22}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 2,5 \times 10^{-2}$ mol.