Question

Uma vela foi colocada dentro de um recipiente cilíndrico e com raio igual a 10 cm, sem tampa, ao qual também foi adicionado hidrogenocarbonato de sódio sólido, NaHCO3. A vela foi acesa e adicionou-se ao recipiente, lentamente, solução aquosa de ácido acético, C2H4O2, de tal forma que o nível da solução atingiu somente a parte inferior da vela, ficando distante da chama. Após 3 segundos, observou-se que a chama apagou.

a) Apresente a fórmula estrutural do ácido acético.

b) Escreva a equação química balanceada da reação entre o sólido e a solução aquosa de ácido acético.

c) O experimento foi repetido com outra vela de mesma altura e com as mesmas quantidades de reagentes utilizadas anteriormente. Mudou-se apenas o recipiente, que foi substituído por outro, de mesma altura que o anterior, mas com raio igual a 20 cm. Dessa vez, após os mesmos 3 segundos, observou-se que a chama não apagou. Proponha uma explicação para esse fato, considerando a densidade das substâncias gasosas presentes.

Dados: Massa molar (g/mol) C .... 12
N .... 14
O .... 16

Answer 1

a) e b) As equações químicas para as questões 'a' e 'b' estão em anexo.


c) Neste caso, a massa molar e a sua densidade são proporcionais, ou seja, quanto maior for a massa molar do gás, maior será a sua densidade também, explicada por: (d = PM/RT)

CO₂:M = 44g/mol;
O₂:M = 32g/mol e
N₂:M = 28g/mol


Importante saber que o gás carbônico tem característica de extinguir chamas, usado em extintores de incêndio. Por ter maior densidade que o ar, conforme o gás carbônico vai se formando, ele vai ficando acumulado no fundo do frasco, empurrando a camada de ar para cima.

Porém, quando o gás carbônico atingir a chama, ela será apagada, porque o gás carbônico impedirá o contato entre a chama e o oxigênio presente no ar, sendo este último o responsável pela queima da vela.

Se o raio da vela mede 10cm, o gás carbônico chegará até a chama em um tempo médio de 3 segundos. Se aumentarmos o raio do frasco, e considerando que teremos o mesmo volume de gás produzido em 3 segundos, a altura do cilindro de gás será inferior que a altura da vela e, portanto, esse gás não alcançará a chama, e ela não será apagada.