Question

Me ajudem, por favor !

Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustiveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido á produção de dióxido de carbono ( massa molar igual a 44 g mol-1). Três dos mais promissores combstiveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. Aqueima de 1 mol de cada um desses combustiveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir.

combustivel massa molar calor liberado na queima(KJ MOL-1)
H2 2 270
CH4 16 900
C2H5OH 46 1350
Considere que foram queimadas massas, independentemente desses três combustiveis de forma tal que em cada queima foram liberados 5400 kj. O combustivel mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustivel mais poluente que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono (massa molar igual a 44g mol-1), foram respectivamente:

Answer 1

Olá,

Conforme os dados do enunciado, cada 1mol de H2 gera 270kJ de calor; assim, o número de mol necessário de H2 para gerar 5400kJ é de:

1mol ----- 270kJ
xmol ----- 5400kJ

x = 20 mol de H2 são necessários.  


A massa molar do H2 é 2g/mol, assim a massa referente aos 20mol é:

n = m/MM
n*MM = m
20*2 =  m 

40g de H2 necessários para fornecer 5400kJ de calor.

1mol de CH4 libera 900kJ, de maneira semelhante, precisamos de y mol para liberar 5400kJ de calor:


1mol ----- 900kJ
ymol ------ 5400kJ

y = 6 mols de CH4 necessários para liberar 5400kJ.

A massa molar do metano é de 16g/mol

n = m/MM

n*MM = m

6*16 = 96g de metano são necessários para gerar 5400kJ


1mol de etanol gera 1350kJ, assim, z mol são necessários para gerar 5400kJ

1mol ---- 1350kJ
zmol ----- 5400kJ

z = 4mol 
A massa molar do etanol é de 46g/mol, logo a massa consumida para gerar 5400kJ é:

n*MM = m
4*46 = m
184g é a massa de etanol necessária. 

Desta forma, o combustível mais econômico é o H2, que consome apenas 40g.

Comparando a massa de CO2 gerada nas combustões de CH4 e C2H5OH:

1CH4(g) + 2 O2(g) →1 CO2(g) + H2O(g)

Cada 1mol de CH4 gera também 1mol de CO2.

Desta forma os 6 mols de metano, geram também 6mols de CO2.

Sabendo que a massa molar do CO2 é 44g/mol, temos então em massa:

n*MM = m

6*44 = m

264g de CO2


1C2H6O(l)+ 3O2 → 2 CO2(g) + 3 H2O(g)

Cada 1mol de C2H6O forma 2mol de CO2. Desta forma os 4mol de etanol formam 8mol de CO2. O que em massa dá;

8*44 = m

352g de CO2

Então o combustível mais poluente é o etanol.