Questão 35 - 1ª Fase - IME 2026

Considerando as CNTP, tem-se:

$\mathrm{d} = \frac{\mathrm{P} \mathrm{x} \mathrm{M}}{\mathrm{R} \mathrm{x} \mathrm{T}} \Rightarrow \mathrm{M} = \frac{\mathrm{d} \mathrm{x} \mathrm{R} \mathrm{x} \mathrm{T}}{\mathrm{P}} = \frac{2,05 \mathrm{g}/\mathrm{L} \mathrm{x} 0,082{\displaystyle \frac{\mathrm{atm}·\mathrm{L} }{\mathrm{mol}·\mathrm{K}}} \mathrm{x} 273 \mathrm{K} }{1 \mathrm{atm}}\Rightarrow \mathrm{M} =45,89 \mathrm{g}/\mathrm{mol}$

Entre as alternativas, tem-se os seguintes valores de massas molares:

• Etanol $\left({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6\mathrm{O}\right): 46 \mathrm{g}/\mathrm{mol}$
• Etano $\left({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6\right): 30 \mathrm{g}/\mathrm{mol}$
• Acetileno $\left({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_2\right): 26 \mathrm{g}/\mathrm{mol}$
• Dimetil éter $\left({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6\mathrm{O}\right): 46 \mathrm{g}/\mathrm{mol}$

Como o composto está no estado gasoso nas CNTP, considerando o valor encontrado para a massa molar em função da densidade, só é possível deduzir que se trata do dimetil éter. O etanol é líquido nas CNTP.

Portanto, não se fazia necessária a análise da queima da substância para afirmar qual é ela. Para fins didáticos, no entanto:

Da queima da substância, representada por ${\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}$, tem-se:

$$\begin{gathered} {\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}} + {\mathrm{O}}_2 \to {\mathrm{CO}}_2 + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \\ 46 \mathrm{g} \mathrm{m} 88 \mathrm{g} 54 \mathrm{g} \end{gathered}$$

Da lei de Lavoisier, obtém-se a massa de gás oxigênio reagente:

$46 + \mathrm{m} = 88 + 54 \Rightarrow \mathrm{m} = 96 \mathrm{g} {\mathrm{O}}_2$

Daqui, determinam-se os números de mols das substâncias, para, em seguida, serem definidos os coeficientes estequiométricos da reação:

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}} = \frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}}}} = \frac{46 \mathrm{g}}{45,89 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} \approx 1 \mathrm{mol} \\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}= \frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{O}}_2}} = \frac{96 \mathrm{g}}{32 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} \approx 3 \mathrm{mol} \\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2} = \frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{CO}}_2}} = \frac{88 \mathrm{g}}{44 \mathrm{g}/\mathrm{mol}}\approx 2 \mathrm{mol} \\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}} = \frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}} = \frac{54 \mathrm{g}}{18 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} \approx 3 \mathrm{mol} \end{gathered}$$

Assim, obtém-se a proporção estequiométrica: 

$1 {\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{z}} + 3 {\mathrm{O}}_2 \to 2 {\mathrm{CO}}_2 + 3 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Do balanceamento, pode-se definir a fórmula molecular do composto analisado:

x = 2; y = 6; z = 1

Portanto, a fórmula molecular do composto analisado é: ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6\mathrm{O}$.

Dessa forma, novamente a dúvida recairia entre os isômeros etanol (líquido) e dimetil éter (gás).