Química, perguntado por rebbecatcosta, 5 meses atrás

Considere as equações não-balanceadas da combustão completa do etanol e do octano (principal componente da gasolina).

C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

C8H18(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

a) Qual das duas reações químicas produz maiores quantidades de CO2 para a mesma quantidade de combustível?

b) Calcule a quantidade, em mols, de gás oxigênio consumido durante a queima de 1,0 L de etanol. (Adote: detanol ≅ 0,79 g/mL).

c) Calcule a quantidade, em mols, de gás oxigênio consumido durante a queima de 1,0 L de gasolina/octano. (Adote: doctano ≅ 0,75 g/mL).

d) Na falta de uma quantidade adequada de oxigênio, existe a possibilidade do combustível realizar combustão incompleta, produzindo muitos produtos indesejados como o gás monóxido de carbono (CO) e o carbono sólido (fuligem). Com base nos cálculos feitos em b) e c), qual dos dois combustíveis tem mais chances de sofrer combustão incompleta?

e) Qual das duas reações químicas você espera que produza mais energia durante a queima? Justifique.
f) Faça uma análise comparando os dois combustíveis em termos ambientais e energéticos.​​

Soluções para a tarefa

Respondido por mlealrj
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a) Qual das duas reações químicas produz maiores quantidades de CO₂ para a mesma quantidade de combustível?

C₂H₆O + ⁷/₂ O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O

1 mol --------------- 2 mol

C₈H₁₈ + ²⁵/₂ O₂ → 8 CO₂ + 9 H₂O

1 mol --------------- 8 mol

A segunda reação produz maior quantidade de CO₂ para 1 mol de combustível queimado.

b) Calcule a quantidade, em mols, de gás oxigênio consumido durante a queima de 1,0 L de etanol. (Adote: d do etanol ≅ 0,79 g/mL).

v = 1,0 L = 1000 mL

MM do etanol = 46 g/mol

d = m / v

0,79 = m / 1000

m = 790 g

n = m / MM

n = 790 / 46

n = 17,17 mol

C₂H₆O      +      ⁷/₂ O₂      →      2 CO₂      +      3 H₂O

1 mol ------------ ⁷/₂ mol

17,17 mol ------- x

x = 60,095 mol de O₂

c) Calcule a quantidade, em mols, de gás oxigênio consumido durante a queima de 1,0 L de gasolina/octano. (Adote: doctano ≅ 0,75 g/mL).

v = 1,0 L = 1000 mL

MM do etanol = 114 g/mol

d = m / v

0,75 = m / 1000

m = 750 g

n = m / MM

n = 750 / 114

n = 6,58 mol

C₈H₁₈      +      ²⁵/₂ O₂      →      8 CO₂      +       9 H₂O

1 mol --------- ²⁵/₂ mol

6,58 mol ------- x

x = 751,19 mol de O₂

d) Na falta de uma quantidade adequada de oxigênio, existe a possibilidade do combustível realizar combustão incompleta, produzindo muitos produtos indesejados como o gás monóxido de carbono (CO) e o carbono sólido (fuligem). Com base nos cálculos feitos em b) e c), qual dos dois combustíveis tem mais chances de sofrer combustão incompleta?

A gasolina tem mais chance de sofrer combustão incompleta, pois exige uma quantidade maior de O₂.

e) Qual das duas reações químicas você espera que produza mais energia durante a queima? Justifique.

A combustão da gasolina produzirá mais energia, pois sua molécula possui mais ligações para romper.

f) Faça uma análise comparando os dois combustíveis em termos ambientais e energéticos.​​

A gasolina polui mais, mas fornece uma quantidade de energia maior por mol de combustível queimado, o que diminui a quantidade de combustível por joule de energia obtido.

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