O que é análise de combustão?
Em química, a análise de combustão é um método usado para determinar a composição atômica de uma substância. Usando esse método, um químico pode pegar uma massa medida com precisão de uma substância desconhecida e queimá-la em condições controladas, a fim de analisar os produtos de combustão e, assim, determinar a fórmula empírica da amostra. A fórmula empírica de uma substância refere-se ao tipo de átomos que a formam e aos números relativos de cada tipo de átomo, expressos como a razão mais simples possível em números inteiros. Por esse motivo, a fórmula empírica às vezes é referida na química orgânica como a fórmula mais simples.
Embora os métodos de análise de combustão possam permitir que um cientista determine a fórmula empírica de uma substância desconhecida, ele não fornece informações sobre a fórmula molecular ou a fórmula estrutural da substância. Essas duas fórmulas fornecem informações adicionais que não podem ser determinadas pela análise de combustão. A fórmula molecular é muito parecida com a fórmula empírica, com a exceção de que, além de mostrar o tipo e a proporção relativa de cada tipo de átomo, também mostra o número absoluto de átomos em cada molécula da substância. A fórmula estrutural fornece ainda mais informações, mostrando exatamente como os átomos da molécula estão ligados entre si.
A análise de combustão é usada principalmente para determinar as fórmulas empíricas de compostos orgânicos desconhecidos à base de carbono. À medida que a amostra do composto original é queimada, na presença de oxigênio, os átomos de carbono da amostra são convertidos em dióxido de carbono e os átomos de hidrogênio são convertidos em água. O dióxido de carbono é conhecido como um "óxido" de carbono, porque é composto de um átomo de carbono unido por dois átomos de oxigênio. A água é um óxido de hidrogênio, pois consiste em dois átomos de hidrogênio unidos a um átomo de oxigênio. Da mesma forma, outros elementos presentes na amostra original serão convertidos, durante o processo de combustão, em óxidos dos elementos originais.
Um instrumento analisador de gás usado para análise de combustão normalmente consiste em uma câmara de combustão aquecida, que é fornecida com uma corrente de oxigênio e várias armadilhas. A corrente de oxigênio passa pela câmara de combustão e, à medida que a amostra sendo analisada é queimada, essa corrente de oxigênio carrega consigo os produtos da combustão. Esses produtos são na forma de gases, que são retidos nas armadilhas de saída, onde podem ser medidos para concluir a análise.