(IFSULDEMINAS – MG) Uma reação de combustão é caracterizada pelo consumo de um combustível, isto é, o material gasto para produzir energia, na presença de um comburente, que costuma ser o gás oxigênio. Na reação de combustão completa do etanol, considere a reação: Utilizando-se 230 gramas de etanol e admitindo-se um rendimento de 100% na reação, a quantidade, em gramas, de gás carbônico produzida será de: Massas atômicas: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol
Soluções para a tarefa
I) Reação balanceada da combustão do etanol:
C₂H₆O + 3O₂ => 2CO₂ + 3H₂O
II) Massa molar do etanol:
C₂H₅(OH) = 2 . 12u + 6 . 1u + 1 . 16u = 24u + 6u + 16u = 46u, portanto 1 mol de etanol tem a massa de 46 gramas
III) Número de mols de etanol contidos em 230 g do composto:
x = 230/46
x = 5 moles
IV) Retornando à reação inicial e multiplicando todos os coeficientes estequiométricos por 5, teremos:
5C₂H₆O + 15O₂ => 10CO₂ + 15H₂O
Note que houve a formação de 10 mols de gás carbônico ou dióxido de carbono (CO₂)
V) Massa molar do CO₂:
CO₂ = 1 . 12u + 2 . 16u = 12u + 32u = 44u, portanto 1 mol de CO₂ tem a massa de 44 g
VI) Finalmente:
1 mol de CO₂ ===========> massa de 44 g
10 moles de CO₂ ========> massa de y g
y = 10 . 44
y = 440 g de CO₂
É dada a seguinte reação:
⇒
Agora, podemos calcular as relações de massa:
1) Etanol (C2H6O)
C -> 2 * 12g/mol = 24 g;
H -> 6 * 1g/mol = 6 g;
O -> 1 * 16g/mol = 16 g;
Logo, a massa do etanol é de 46 g por mol;
2) Gás Carbônico (CO2)
C -> 1 * 12g/mol = 12 g;
O -> 2 * 16g/mol = 32 g;
Logo, a massa do gás carbônico é de 44g por mol;
No entanto, note que temos 2 mols de CO2 (pelo balanceamento da reação). Então, a massa que usaremos será:
2 * 44 = 88 g
Assim, podemos resolver por regra de 3:
46 g de Etanol ----- 88 g de gás Carbônico
230 g de Etanol ----- x g de gás Carbônico
46x = 230 * 88
x = 440 g de gás Carbônico
(Obs: Se o rendimento fosse diferente de 100%, teríamos que multiplicar o resultado final pela taxa de rendimento. Como 100% = 1, não precisamos alterar o resultado).
Bons estudos!