Question

Qual a fórmula molecular de um alcano que consome 2,75 litros de oxigênio gasoso por
grama em uma reação de combustão completa? Use para o volume molar o valor de 25 litros por moℓ.

(preciso de todos os cálculos)

Answer 1

A seguir, utilizaremos nossos conhecimentos sobre a química orgânica e sobre a estequiometria a fim de encontrar a fórmula molecular do alcano citado.

• Cálculo

Sabemos que a fórmula molecular dos alcanos possui a seguinte estrutura:

$C_nH_{2n+2}$

O O₂, por sua vez, é o oxigênio gasoso, formado por dois átomos de oxigênio, cuja massa molar é 16g/mol.

Logo, a massa molar do oxigênio gasoso será o dobro:

$MM(O_2)=32\: g/mol$

O enunciado disse que, para cada mol, devemos considerar um volume de 25 litros:

$1\: mol \: ---\: 25\: l$

Logo, em X mol de O2, teremos 2,75 litros:

$x \: ---\: 2,75 \: l$

Por regra de três, temos:

$x=\dfrac{2,75}{25}$

$\boxed{x=0,11\: mol}$

Que equivalem a:

$n=\dfrac{m}{MM}$

$m=0,11\cdot 32$

$\boxed{m=3,52\: g}$

Logo, a reação consome 0,11 mols (3,52g) de oxigênio gasoso por grama de alcano.

A reação de combustão de alcanos pode ser representada da seguinte forma:

$C_nH_{2n+2}+\frac{3n+1}{2}O_2\to nCO_2 + (n+1)H_2O$

Por estequiometria, temos:

$32\cdot (\dfrac{3n+1}{2})\: g\: ---\: 12n+2n +2\: g$

Assim como:

$3,52\: g \: ---\: 1\: g$

Multiplicando meios por extremos:

$3,52\cdot (14n+2)=32\cdot (\dfrac{3n+1}{2})$

$0,11\cdot (14n+2)=\dfrac{3n+1}{2}$

$1,54n+0,22=\dfrac{3n+1}{2}$

$3,08n+0,44=3n+1$

$0,08n=1-0,44$

$n=\dfrac{0,56}{0,08}$

$\boxed{n=7}$

Logo, a fórmula molecular do alcano que procuramos é:

$C_7H_{2\cdot 7+2}$

$\boxed{\boxed{C_7H_{16}}}$

• Resposta

A fórmula molecular do alcano em questão é C₇H₁₆.

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