Em uma reação de combustão, etanol reage com ar seco, formando de produtos secos com a seguinte análise molar: de , de e de . Determine a massa de ar necessária para a realização dessa combustão.
Passo 1
E aí, fof@s! Tudo fluindo na vida de vocês? Vamos fazer um exercício de combustão pra tudo fluir também na hora da prova? Bora!
O primeiro passo de um exercício de combustão é determinar quais os reagentes e produtos da combustão. A questão disse que e ar seco (mistura de uma parte de e partes de ) reagem. Logo, , e são os reagentes. Os produtos secos (sem contar com o ) são: , e . Logo, , , e são os produtos.
onde , , , , e são os coeficientes estequiométricos da equação química da combustão.
Para calcular a massa de ar , temos que multiplicar a quantidade de de ar presente na reação pela massa molar do ar .
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 .
Para calcular o valor de e encontrar , começaremos a fazer o balanço da equação química de combustão no próximo passo.
Passo 2
O primeiro passo para fazer o balanço de uma equação, quando o enunciado nos dá a composição dos produtos é determinar a quantidade de dos produtos a partir dessa composição. Calcularemos, então, a quantidade de de multiplicando os dos produtos secos pelos de presentes nos produtos secos.
O coeficiente do também pode ser determinado dessa forma. Por isso, multiplicamos o dos produtos secos pelos de presentes nos produtos!
Por fim, achamos o coeficiente do , multiplicando os de produtos pelos de dos produtos!
Beleza! Achamos um monte de coeficiente dos produtos! No passo seguinte, acharemos os coeficientes dos reagentes para encontrar depois.
Passo 3
Pra achar a quantidade de de , temos que balancear a quantidade de carbono da equação abaixo. A equação abaixo mostra os coeficientes que já calculamos.
Pra balancear , os de presentes nos reagentes precisam ser iguais aos de dos produtos. Logo:
Agora resta achar e !
Pra achar , fazemos o balanço do hidrogênio . Esse balanço nos diz que a quantidade de de dos reagentes deve ser igual à quantidade de dos produtos!
Por fim, achamos através do balanço de oxigênio . A quantidade de oxigênio fica balanceada, quando os de dos reagentes são iguais aos de dos produtos.
Pronto! Encerramos o balanço químico da equação de combustão. Com isso, podemos calcular no próximo passo.
Passo 4
Substituindo o valor de que encontramos na fórmula de :
Pra achar , temos que ver o valor da massa molar do ar em uma tabela. vale . Logo:
Shooooow! Achamos o valor da massa de ar! Toca aqui!