Question

Hidrocarbonetos podem reagir com gás oxigênio, gerando produtos, que podem diferir quanto ao seu potencial de toxicidade para o ser humano, ou ainda quanto ao estado físico. Um composto de 120 g de um hidrocarboneto que apresenta 20% em massa de hidrogênio e dois átomos de carbono em sua fórmula molecular foi submetido a uma reação de combustão incompleta gerando gás.
Considere o ar uma mistura gasosa contendo 80% em volume de nitrogênio (N2) e 20% em volume de oxigênio (O2), R = 0,082 atm · L/mol · K e as massas molares do carbono e hidrogênio iguais a 12 e 1 g/mol, respectivamente.
Supondo que o oxigênio utilizado na combustão descrita esteja a uma pressão de 1,49 atm e a 25 °C, qual é o volume de ar utilizado nessa reação, admitindo que não haja excesso de reagentes?
A 1 148,0 L B 922,5 L C 820,0 L D 328,0 L E 164,0 L

Answer 1

Letra C, 820,0 [L]

Pelos dados da questão temos que:

C = 80% / 12 = 20/3 [mol]

H = 20% / 1 = 20 [mol]

Agora devemos dividir ambos pelo menor resultado (20/3), chegando assim a fórmula mínima.

C  = 1 e H = 3

Portanto, a fórmula mínima é CH3. Como utilizamos dois átomos de carbono por molécula, trata-se do hidrocarboneto:

C2H6 (Massa molar = 30 g/mol)

Pela regra de 3 temos:

1 mol de C2H6  ------- 30 g

x ---------------------------- 120 g

x = 4 mol

1 C2H6 + (5/2) O2 -----> 2 CO + 3 H2O

Como:

1 mol -------------- 5/2 g

4 mol ------------- z

z = 10 mol.

Utilizando a equação geral dos gases temos:

P . V = n . R . T

1,49 .  V = 10 . 0,082 . 298

V = 164 [L]

sabemos que:

164,0 L ---------------- 20%

  x ---------------------- 100%

x = 820,0 [L]