Química Orgânica ⇒ (UEG) Isomeria geométrica Tópico resolvido

[frederikatzen]

Após sofrer combustão a 150°C, 0,5L de um composto gasoso constituído H, C e N, produziu 1,5L dr gás carbônico, 2,25L de águan no estado gasoso e 0,25L de gás nitrogênio. Os volumes foram medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão. Com base nessas informações, responda aos itens adiante.
A) Determine a fórmula molecular do composto.
B) Escreva a fórmula estrutural plana de três isômeros constitucionais possíveis para esse composto e dê a nomenclatura IUPAC.

Resposta

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A) C3H9N
B) trimetilamina, etilmetiamina e propilamina

[Brunoranery]

Olá frederikatzen,
Vou simplesmente chegar à fórmula molecular desse composto. Em relação à isomeria, mostrarei o motivo de cada composto no gabarito.

Vamos transformar para número de mols, assim ficará muito mais fácil determinar a fórmula molecular.

1 mol -> 22,4L
x mols -> 0,5L
x = 0,022 mols.

1 mol -> 22,4L
x mols -> 1,5L
x = 0,066 mols

Fazendo isso em todos os componentes químicos citados, temos:

0,022 mols de composto formaram 0,066 mols de gás carbônico, 0,10 mols de água e 0,011 mols de gás nitrogênio.

Sendo X o composto do qual não sabemos a fórmula molecular, fazemos a reação:

0,022X + Oxigênio ---> 0,066CO2 + 0,1H2O + 0,011N2
Multiplicando tudo por 100
2,2X + Oxigênio ---> 6,6CO2 + 10H2O + 1,1N2

Podemos transformar em números inteiros para balancear a equação, mas pra mim, o melhor a se fazer é descobrir por quantidade de massa.

Temos 12g/mol de massa molar do carbono. São 6,6 mols, logo, temos nos produtos 6,6 x 12 gramas de carbono que é igual a 79,2g. De acordo com a teoria da conservação de massa de Proust e Lavoisier, temos que ter a mesma massa de carbono nos reagentes. 2,2 mols da molécula terão 79,2g de carbono. Para descobrir a quantidade em massa de 1 mol de molécula, basta dividir 79,2 por 2,2, fica 36g de carbono. Como 1 átomo tem 12u, 3 átomos terão 36. A quantidade de carbonos na fórmula molecular é 3.

Fazendo o mesmo com os outros átomos. Temos no produto 10 mols de H2, que equivalem a 20 gramas. Nos reagentes, 20/2,2 = 9,09 de atomicidade.
Nitrogênio: 1,1 x 14 x 2 = 30,8g
30,8/2,2 = 14g. Como 14g é 1 átomo de nitrogênio, teremos 1 nitrogênio na fórmula molecular.
Temos C3H9N

Em relação à b, todos esses compostos possuem a mesma fórmula molecular que o composto que entrou em combustão. O que muda é o arranjo dos átomos na molécula, o que caracteriza como isômeros de cadeia, tendo em vista que muda a disposição de radicais.

[anne456]

Olá, gente.

Não sei se o Brunoranery verá essa mensagem, pois essa postagem já tem um tempinho. Alguém pode me dizer por qual motivo ele pode utilizar o 22,4 L se os gases, aparentemente, não se encontram na CNTP?

Grata desde já.