Em uma reação de combustão, etanol reage com ar seco, formando de gás carbônico , água , nitrogênio e de oxigênio . Determine a razão entre a quantidade de de ar e a quantidade de de combustível dessa reação de combustão.
Passo 1
Oi, galera bonita! Vamos direto ao ponto para resolver logo esse exercício!
O enunciado quer que a gente determine a razão entre a quantidade de massa em do ar e a quantidade de massa em do combustível na combustão.
Para calcular a massa , temos que multiplicar a quantidade de de ar presente na reação pela massa molar do ar . O mesmo deve ser feito para o combustível. Achamos a massa , multiplicando a quantidade de de combustível pela massa molar do combustível.
Para calcular , temos que lembrar de uma informação! Quando utilizamos o presente no ar seco para realizar uma reação combustão, ele vem junto com nitrogênio . Logo, achamos somando a quantidade de de com a quantidade de de .
Pra determinar o valor de e , precisamos escrever a equação química da reação de combustão que o enunciado descreveu. O enunciado diz que de reagem com de e de para formar de , de , de e de .
Escrever a equação química da reação é a mesma coisa que colocar os reagentes a esquerda da seta e os produtos a direita da seta e determinar os coeficientes estequiométricos , , , e da equação! Para achar , , , e faremos o balanço da equação química no próximo passo!
Passo 2
A primeira informação que precisamos lembrar quando fazemos o balanço da combustão com ar seco é que a cada de presente no ar, existem de presentes no ar. Ou seja, a quantidade de do é maior que a quantidade de do !
Agora só precisamos achar o valor de pra descobrir ! Pra isso, temos que achar os coeficientes e ! Achamos através do balanço do carbono . Para a quantidade de carbono ficar balanceada, a quantidade de de presente nos reagentes tem que ser igual à quantidade de presente nos produtos.
Pronto! Achamos ! Agora resta encontrar e pra achar ! Faremos isso no próximo passo!
Passo 3
é encontrado por meio do balanço de hidrogênio . Nos produtos, existem de que precisam ser iguais aos de nás moléculas de dos reagentes.
Para finalmente achar , temos que fazer o balanço de oxigênio! Ou seja, de presente em dos reagentes mais de presente em têm que ser iguais a de nas moléculas de mais de nas moléculas de , mais de nas molécilas de .
Com esse valor, achamos .
Substituindo e na equação de de ar, achamos .
Agora que conhecemos e podemos calcular as massas e para encontrar !
Passo 4
Pra achar , temos que ver o valor da massa molar do ar em uma tabela. vale . Logo:
Pra achar , podemos ver a massa molar do etanol na tabela abaixo.
Substituindo e na equação de :
Finalmente chegamos no fim do exercício, pessoal! Pode comemorar!