Question

A queima de combustíveis fósseis libera para a atmosfera principalmente o gás carbônico e água. Determine a quantidade de em MOL de CO2 liberado na queima de 9,2 mol de gasolina (C8H18).

Equação química de combustão completa:

1 C8H18 + 25/2 O2 8 CO2 + 9 H2O

Answer 1

Resposta:

1 mol de octano gera 8 mol de CO2

9,2 mol de octano gera 8×9,2 mol de CO2

= 73,6 mol de CO2

Answer 2

Resposta:

A combustão completa de 9,2 moles de hidrocarboneto C₈H₁₈ produzirá 73,6 moles ou 3.238,4 gramas de CO₂.

Explicação:

Inicialmente, vamos escrever a reação de combustão completa do hidrocarboneto C₈H₁₈, sem nos preocuparmos com os coeficientes estequiométricos:

C₈H₁₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Como podemos observar, a combustão completa do hidrocarboneto C₈H₈ produz CO₂ e H₂O.

Vamos ao balanceamento químico da reação de combustão apresentada, através dos seguintes passos:

• 1° passo: iniciemos o balanceamento químico pelo elemento químico que aparece apenas uma vez, em cada membro da equação.

Observamos que os elementos químicos carbono (C) e hidrogênio (H) aparecem em apenas um composto nos reagentes e produtos.

• 2° passo: dentre os elementos observados anteriormente, escolhamos o elemento que apresenta maior índice ou atomicidade.

Para isso, serão somados os números subscritos de cada elemento, para verificarmos qual apresenta o maior valor:

⇒ carbono (C): 8 + 1 = 9

⇒ hidrogênio (H): 18 + 2 = 20

Pelos resultados obtidos, nós vamos iniciar o balanceamento químico pelo elemento hidrogênio, pois apresenta maior atomicidade que o elemento carbono.

• 3° passo: transformemos os índices em coeficientes.

⇒ hidrogênio: o balanceamento é feito, transpondo-se o índice do hidrogênio, no reagente, e o usando como coeficiente no produto que tem átomos desse elemento.

2C₈H₁₈ + O₂ → CO₂ + 18H₂O

Como, no produto, têm-se 36 átomos de hidrogênio, inserimos um número como coeficiente, no reagente, que, multiplicado por 18, obtém-se como resultado 36 átomos de hidrogênio: escolhemos o número 2.

• 4º passo: prosseguimos o balanceamento químico, agora com o elemento carbono.

No reagente, observamos 16 átomos de carbono. Inserimos um número como coeficiente, no produto, que, multiplicado por 1, obtém-se como resultado 16 átomos de carbono: escolhemos o número 16.

2C₈H₁₈ + O₂ → 16CO₂ + 18H₂O

• 5º passo: finalizamos o balanceamento químico, com o elemento oxigênio

Somando o número de átomos de oxigênio nos produtos formados, nós observamos que o elemento possui 50 átomos. Portanto, necessitamos de 50 átomos de oxigênio no reagente. Acrescentamos um número que, multiplicado por 2, forneça-nos o resultado de 50 átomos: escolhemos o número 25.

2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O

Pelo balanceamento químico realizado, 2 moles do hidrocarboneto C₈H₁₈ produzirão, após combustão completa, 16 moles de CO₂.

Vamos determinar o número de moles produzidos de CO₂, após a combustão completa de 9,2 moles de hidrocarboneto C₈H₁₈.

Eis a regra de três simples utilizada para o cálculo do número de moles de CO₂:

$2~moles~de~C_{8}H_{18}===== > 16~moles~de~CO_{2}\\9,2~moles~de~C_{8}H_{18}==== > x~moles~de~CO_{2}\\\\2\times x=16\times9,2\\2x=147,2\\x=73,6$

Por fim, vamos determinar a massa produzida de CO₂, sabendo-se que 1 mol de CO₂ corresponde a 44 gramas (massas atômicas de carbono e de oxigênio são iguais a 12 e 16 u, respectivamente):

$1~mol~de~CO_{2}=== > 1\times12+2\times16=12+32=44~gramas\\73,6~moles=73,6\times44=3.238,4~gramas$

Assim, 1 mol de hidrocarboneto C₈H₁₈ produzirá 3.238,4 gramas de CO₂.