) o gás butano c4h10, é um dos componentes do gás liquefeito do petróleo (glp), mais conhecido por gás de cozinha. sua combustão corresponde à reação com gás oxigênio produzida gás carbónico e água. considere a combustão completa de 1,00 kg de butano. 2 c4h10 + 13o2 ---- > 8co2 + 10h2o a) qual é o volume de oxigênio, em litros, nas cntp necessário para essa combustão? b) determine a massa de água, em quilogramas, obtida nesse processo. c) calcule a massa de gás carbônico liberado, em kg.
Soluções para a tarefa
a reação é essa:
2C₄H₁₀ + 13O₂ ----> 8CO₂ + 10H₂O
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Bom temos que 1KG butano irá reagir, então primeiro precisamos saber qual a massa de oxigênio necessária e depois saber qual o equivalente em mols dessa massa para descobrirmos o volume. Vamos montar as proporções em massa então
116g de C₄H₁₀ ------------- 416g de O₂
1000g de C₄H₁₀ -------------- x g de O₂
116x = 416000
x = 3586 gramas de O₂ serão necessário
O₂ = 32g/mol
32g de O₂ ------------------ 1 mol
3586 de O₂ --------------------- y
32y = 3586
y = 112 mols de O₂
Agora pela fórmula P.V = nRT e lembrando que nas CNTP temos : P = 1atm; R = 0,082; e T = 273ºK, temos que:
1.V = 112.0,082.273
n = 2507 Litros aproximadamente serão necessários para essa combustão
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B-) Vamos montar a proporção entre o Butano e a água agora:
116g de C₄H₁₀ -------------- 180g de H₂O
1000g de C₄H₁₀ ----------- m g de H₂O
116m = 180000
m = 1551 gramas 0u 1,5 Kg de água
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C-) Outra proporção agora entre o Butano e o Gás Carbônico agora:
116g de C₄H₁₀ ----------------- 352g de CO₂
1000g de C₄H₁₀ ---------------- K g de CO₂
116K = 352000
K = 3034 gramas ou 3,034 Kg de CO₂ serão liberados
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Qualquer dúvida ou erro só avisar
abraço!
Considerando a combustão completa de 1,00 kg de butano, tem-se os seguintes resultados:
a) o volume de oxigênio, em litros, nas CNTP necessário para essa combustão é de aproximadamente 2.509 litros.
b) a massa de água, em quilogramas, obtida nesse processo é de 1,55 kg.
c) a massa de gás carbônico liberado é de 3 kg.
Estequiometria
A estequiometria permite calcular e encontrar os valores das massas das substâncias que reagiram e as que serão produzidas.
Para a reação de combustão do butano com oxigênio, tem-se a equação balanceada:
2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O
Para a combustão completa de 1 kg de butano, é possível encontrar os valores de CO₂ e H₂O produzidos através desses cálculos, bem como a quantidade de oxigênio necessária para essa queima.
a) Volume de oxigênio necessário para essa combustão
Primeiramente, a massa de butano (1 kg) será convertida para mol.
1 mol de C₄H₁₀ = 12 x 4 + 1 x 10 = 58 g
1 mol de C₄H₁₀ -------- 58 g
x --------- 1000 g (1 kg)
x = 17,24 mol de C₄H₁₀
Conforme a equação balanceada, o número de mol de oxigênio necessário para reagir com essa quantidade é:
2 mol de C₄H₁₀ ------ 13 mol de O₂
17,24 mol de C₄H₁₀---- x
x = 112 mol de O₂
Nas CNTP, um mol de um gás ocupa um volume de 22,4 litros, logo, 112 mol de O₂ corresponde a um volume de:
1 mol de O₂ ------- 22,4 L
112 mol de O₂ ----- x
x = 2508,8 litros ≅ 2.509 litros
b) massa de água obtida no processo
O número de mol de água que reagiu com 17,24 mol de C₄H₁₀ é igual a:
2 mol de C₄H₁₀ ------------- 10 mol de H₂O
17,24 mol de C₄H₁₀ -------- x
x = 86,2 mol de H₂O
Convertendo esse número de mol para massa, tem-se:
1 mol de H₂O -------- 18 g
86,2 mol de H₂O ---- x
x = 1.551,6 g = 1,55 kg de H₂O
c) massa de gás carbônico liberada
O número de mol de CO₂ produzido na queima de 1 kg (17,24 mol) de butano é:
2 mol de C₄H₁₀ ------ 8 mol de CO₂
17,24 mol de C₄H₁₀--- x
x = 68,96 mol de CO₂
Convertendo esse número de mol para massa em kg, tem-se:
1 mol de CO₂ ---------- 44 g
68,96 mol de CO₂----- x
x = 3.034,24 g ≅ 3 kg de CO₂
Entenda mais sobre estequiometria em: https://brainly.com.br/tarefa/39709739
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