Question

Considerar a queima completa de 2KG de álcool etílico (C2H5OH) com 20% de excesso. Calcular:

a) O volume de ar teórico a 27 ºC e 1,64 atm.
b) A quantidade de matéria de ar real.
c) O oxigênio e o nitrogênio do fumo.

Answer 1

a) O volume do gás teórico é de 1.957,5 L L.

Primeiro devemos escrever a reação de queima do álcool etílico, como segue:

$C_{2}H_{5}OH + 3 O_{2}$ ⇒ $2 CO_{2} + 3 H_{2}O$

Assim, temos que 1 mol de álcool etílico reage com 3 mol de gás oxigênio gerando 2 mol de gás carbônico e 3 mol de água.

Como foram queimados 2,0 Kg de álcool etílico, teremos que:

2.000 g ÷ 46 g/mol = 43,5 mol

Assim, será necessário 130,5 mol de gás oxigênio, cujo volume será de:

p.V = n.R.T

(1,64).V = (130,5).(0,082).(300)

V = 1.957,5 L

b) Será necessário 9.787,5 L de ar.

O ar é composto de 20% de oxigênio, logo, o volume de ar necessário é de:

1.957,5 L ------ 20%

x ------ 100%

x = 9.787,5 L de ar

c) No fumo há apenas o gás nitrogênio, gás carbônico e água.

O fumo é o produto da combustão. Como a combustão foi completa, não há mais gás oxigênio ao fim, havendo somente os produtos da reação e gás nitrogênio do ar que não reagiu, sendo os volumes de cada um de:

Gás Nitrogênio: 9.787,5 x 0,78 = 7.634,25 L

Gás carbônico: (1,64).V = (87).(0,082).(300) ⇒ V = 1.305 L

Água: 1.957,5 L

Espero ter ajudado!