Uma mistura gasosa com a análise molar de , de , de e de reagem com ar seco para gerar produtos que consistem apenas de , e . Determine a análise molar dos produtos secos.
Passo 1
Oier, querid@s! Bora direto ao ponto pra entender logo o que a questão quer e resolver tudo?
O enunciado quer que a gente encontre o valor de frações molares dos produtos sem considerar o : a fração de e a fração de .
é a quantidade de de dividida pela quantidade de dos produtos .
Da mesma forma, é a quantidade de de dividida pela quantidade de dos produtos .
Pra achar , e , temos, primeiro, que escrever a equação química da reação de combustão do enunciado. O enunciado diz que de , de , de e de reagem com ar seco ( de e de ), formando de , de e de .
Para acharmos , e precisamos encontrar , , , e . , , , e são determinados através do balanço da equação química vista no próximo passo!
Passo 2
O primeiro passo para fazer o balanço de uma equação com combustível misturado é determinar a quantidade de dos componentes que formam o combustível. Ou seja, temos que achar de de , a quantidade de de e a quantidade de de presentes dentro da mistura combustível.
Calculamos , supondo que de combustível é queimado. Podemos supor que qualquer quantidade de de combustível é queimada, porque isso não interfere no cálculo das frações molares! Achamos a quantidade de de , multiplicando pelos de no combustível.
Da mesma forma, achamos a quantidade de de , multiplicando os pelos de no combustível. A quantidade de de é encontrada, multiplicando os pelos de no combustível! Por fim, calculamos a quantidade de de , multiplicando do combustível pelos de .
Substituindo essas informações na equação química de combustão, encontramos a seguinte reação.
Com essa equação química já somos capazes de achar , , e e partir pro cálculo de e !
Passo 3
Determinamos o coeficiente estequiométrico , fazendo o balanço do carbono . Para a quantidade de ficar balanceada, os de presentes nos produtos precisam ser iguais aos de presentes em mais de presente em .
Para achar , precisamos achar e primeiro. Achamos , fazendo o balanço de hidrogênio . Para a quantidade de ficar balanceada, os de dos produtos têm que ser iguais aos de dos reagentes.
Para a quantidade de ficar balanceada e encontrarmos , os de presentes no mais de presente no têm que ser iguais aos de presentes no do combustível, mais de presente no , mais de presente no do ar .
Por fim, achamos , balanceando a quantidade de nitrogênio . Pra isso, os de do do combustível mais os de do do ar devem ser iguais aos de dos produtos.
Pronto! Agora sim somos capazes de achar as frações molares no próximo passo!
Passo 4
Como e são os únicos produtos da combustão além de , a quantidade total de dos produtos , excluindo o (porque o enunciado quer saber sobre os produtos secos) é a soma das quantidades de de e .
Substituindo as massas nas fórmulas de e :
Uhuuuuul! Achamos as frações molares e chegamos no fim do exercício!