1- Responda ao que se pede com base na reação de combustão do propano (C3H8(l)):
a) Qual o volume de CO2 produzido nas CNTP quando ocorre a combustão de 5mols de propano?
b) Qual o volume de O2, nas CNTP, é necessário para combustão de 0,1925 kg de propano?
c) Qual o volume de H2O que é produzido nas CNTP quando 20mols de O2 reagem com propano?
R: 336L, 490L e 358,4L
Soluções para a tarefa
a) O volume de CO₂ produzido será de 336 litros.
b) O volume de oxigênio necessário será de 490 litros.
c) O volume de H₂O produzido será de 358,4 litros
O primeiro passo é identificar qual é a reação de combustão do propano. Sabemos que combustão é o mesmo que queima, ou seja, uma reação química rápida com o oxigênio, cujos produtos gerados são o gás carbônico e a água. Assim, a equação química que representa esta combustão é:
C₃H₈(l) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(v)
O próximo passo é balancear a equação química. O balanceamento é realizado para que a reação apresente as mesmas quantidades de elementos químicos nos reagentes (antes da seta) e nos produtos (depois da seta). Assim, a equação química balanceada desta combustão é:
C₃H₈(l) + 5 O₂(g) → 3 CO₂(g) + 4 H₂O(v)
a) De acordo com a equação balanceada, ao queimar um mol de propano são produzidos 3 mols de gás carbônico.
1 mol C₃H₈ --- 3 mols CO₂
5 mols --------- x
x = 3 . 5 = 15 mols de CO₂
Nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão) cada mol de gás produz o volume de 22,4 litros.
1 mol --- 22,4L
15 mols ---- x
x = 15 . 22,4
x = 336 L CO₂
O volume de gás carbônico produzido será de 336 litros.
b) De acordo com a equação balanceada, 5 mols de O2 reagem com 1 mol de propano (1 mol C₃H₈ --- 5 mols O₂). A relação estabelecida é a de massa-volume, portanto precisamos identificar qual é a massa de 1 mol C₃H₈.
C₃H₈: 3 . 12 + 8 . 1 = 44 g/mol
1 mol C₃H₈ --- 5 mols O₂ é o mesmo que 44 g C₃H₈ --- 5 . 22,4L O₂. Para converter de gramas para quilogramas, basta multiplicar por 10⁻³. Portanto, temos que:
44 . 10⁻³ kg C₃H₈ --- 112 L O₂
0,1925 kg ------------- x
44 . 10⁻³ . x = 0,1925 . 112
x = 21,56 / 44 . 10⁻³ = 0,49 . 10³ = 490 L O₂
O volume de oxigênio necessário será de 490 litros.
c) De acordo com a equação balanceada, a cada 5 mols de O₂ consumidos são produzidos 4 mols de H₂O (5 mols O₂ --- 4 mols H₂O)
5 mols O₂ --- 4 . 22,4 L H₂O
20 mols O₂ --- x
5 . x = 20 . 89,6
x = 1792 / 5 = 358,4 L H₂O
Portanto, o volume de água produzido será de 358,4 litros.
Espero ter ajudado!