Melhor resposta
Essa foi a melhor resposta,
escolhida pelo autor da dúvida
Boa noite Guilherme Moraes.
Tudo bem? Espero que sim.
Vamos lá, tentarei explicar nos mínimos detalhes:
Pelos dados do problema, temos que
Em 100 gramas de ácido ascórbico (Vitamina C), temos: 40,92 gramas de C; 4,58 gramas de H; 54,50 gramas de O.
Certo? Apenas tirei o símbolo de porcentagem, ou seja, multipliquei tudo por 100!
A fórmula empírica consiste em expressar a quantidade de elementos que compõem o ácido ascórbico (Vitamina C) com os menores valores naturais para os coeficientes.
Para descobrirmos a quantidade de mols de cada elemento, C, H e O dividimos a quantidade de gramas pela massa atômica. Desta forma teremos que
Carbono: (40,92g C) x (1mol/12,011g) = 3,407 mols de C.
Hidrogênio: (4,58g H) x (1mol/1,008g)=4,544 mols de H.
Oxigênio: (54,50g O) x (1mol/15,999g)=3,406 mols de O.
Agora precisamos "normalizar" a quantidade de mols de cada elemento, para isso dividimos cada um dos valores obtidos pela menor quantidade de mols. Neste caso, 3,406 (Oxigênio)
Teremos que:
Carbono: 3,407/3,406 = 1 (aproximadamente) mol de C.
Hidrogênio: 4,544/3,406 = 1,33... mols de H.
Oxigênio: 3,406/3,406 =1 mol de O.
Note que a quantidade de mols de Carbono e Oxigênio são "iguais" e a do Hidrogênio relativamente maior, sendo 1,33, no entanto não particionamos átomos, então 1,33 não convém, precisamos encontrar coeficientes naturais para determinar a fórmula empírica.
Usando um pouco de Matemática, temos que
1,33 = 1 + 0,33 = 1 + 1/3.
Desta maneira, se multiplicarmos a quantidade de mols de cada elemento pelo denominador da fração (neste caso, 3), teremos valores naturais para cada elemento. Ou seja,
Carbono: 1 x 3 = 3C.
Hidrogênio: 1,33 x 3 = 3,99 = 4H. (aproximadamente).
Oxigênio: 1 x 3 = 3O.
Portanto, temos 3C, 4H e 3O, escrevendo conforme nomenclatura da Química, temos
C3H4O3 => Fórmula empírica do ácido ascórbico (Vitamina C)
Para determinarmos a fórmula molecular, fazemos a razão entre a massa do composto no resultado experimental e a massa do composto na fórmula empírica. Neste caso temos que:
Experimento: 176 gramas
Fórmula empírica:
3C + 4H + 3O = 3 x 12,011 + 4 x 1,008 + 3 x 15,999 = 88,062 gramas = 88 (aproximadamente)
Dividindo 176 por 88 temos 2.
Isso significa que a fórmula molecular tem os coeficientes da fórmula empírica multiplicados por 2, ou seja,
2 x (C3H4O3) = C6H8O6
Alternativa correta B.
Espero ter ajudado.
Abraço.