Para calcular a fórmula empírica do cumeno, precisamos encontrar a proporção mais simples de números inteiros de átomos de carbono e hidrogênio no composto.

Podemos começar determinando o número de moles de carbono e hidrogênio na massa dada de cumeno (47,6 mg).

Etapa 1:Calcule o número de moles de CO2 e H2O

Pela reação de combustão, sabemos que 47,6 mg de cumeno produzem 42,8 mg de água.

A massa molar do CO2 é 44,01 g/mol e a massa molar do H2O é 18,02 g/mol.

Número de moles de CO2 =(42,8 mg) / (44,01 g/mol) =0,000972 mol
Número de moles de H2O =(47,6 mg) / (18,02 g/mol) =0,00264 mol

Etapa 2:Determine os moles de C e H

Como cada molécula de CO2 contém um átomo de carbono, o número de moles de carbono é igual ao número de moles de CO2.

Moles de C =Número de mols de CO2 =0,000972 mol

Cada molécula de H2O contém dois átomos de hidrogênio, então o número de moles de hidrogênio é o dobro do número de moles de H2O.

Moles de H =2 x Número de mols de H2O =2 x 0,00264 mol =0,00528 mol

Etapa 3:Encontre a proporção de números inteiros mais simples

Para encontrar a razão de números inteiros mais simples, precisamos dividir o número de moles de carbono e de hidrogênio pelo menor número de moles. Neste caso, o menor número de moles é 0,000972 mol (moles de carbono).

Moles de C / 0,000972 mol =0,000972 / 0,000972 =1
Moles de H / 0,000972 mol =0,00528 / 0,000972 =5,5

Etapa 4:Escreva a fórmula empírica

A fórmula empírica é escrita usando a proporção de números inteiros obtida na Etapa 3.

C:H =1:5,5

Como as fórmulas empíricas são sempre escritas na razão de números inteiros mais simples, precisamos multiplicar a razão por 2 para obter a fórmula mais direta.

C:H =2:11

Portanto, a fórmula empírica do cumeno é C2H11.