A reação (balanceada) de combustão da acetona pode ser representada por:
C3H6O + 4O2 = 3CO2 + 3H20
Calcule o volume de gás carbônico obtido na queima completa de 3 × 10'26 moléculas de propanona (C3H6O).
Soluções para a tarefa
A equação da reação é:
C3H6O (v) + O2 (g) ⇒ CO2 (g) + H2O (v)
Balanceando:
C3H6O (v) + 4O2 (g) ⇒3CO2 (g) + 3H2O (v)
Como a reação não está ocorrendo nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão) será necessário calcular o volume dela nas condições dadas: 110000 Pa e 17°C.
As unidades dadas estão fora do padrão também, por isso tem que converte-las:
1 atm --------- 10^5 Pa
x --------------- 11*10^4 Pa
10^5x = 11*10^4
x = 11*10^-1
x = 1,1 atm
T (K) = T (°C) + 273
T = 17 + 273
T = 290 K
A fórmula da lei dos gases ideias diz que:
PV = nRT, onde n é o número de mols e R é a constante universal dos gases.
O número de mols que será usado é o do CO2 da reação, que é 3 (3 porque está na frente do CO2 lá em cima na equação balanceada) e o R vale 0,082 atm·L/K·mol.
PV = nRT
1,1*V = 3*0,082*290
1,1V = 71,34
V ≈ 64,85 L
Então estabelecendo as relações estequiométricas, tem-se que:
1 mol de propanona forma 64,85 litros de CO2.
Em 1 mol de qualquer coisa há 6,02*10²³ moléculas.
Daqui é só montar a regra de três final para descobrir o que o enunciado pede, que é o volume de CO2 na queima de 3,01*10^26 moléculas de propanona (que é o nome oficial da acetona).
6,02*10²³ moléculas de propanona ------------------- 64,85 L de CO2
3,01*10^26 moléculas de propanona ---------------- y
6,02*10²³y = 195,1985*10^26
y = 32,425*10³ L de CO2