Se
de carbono se combinam com a quantidade estequiométrica exata de oxigênio
para dar dióxido de carbono, qual a massa, em gramas, do dióxido de carbono que se obtém?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de química aqui envolvendo estequiometria, que é a parte da química que estuda as proporções das substâncias nas reações químicas. No enunciado, temos 10,0 g de carbono que reagem com 26,6 g de oxigênio para formar dióxido de carbono (CO₂). Nosso objetivo é descobrir qual a massa de dióxido de carbono que vai ser produzida nessa reação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que para resolver esse tipo de problema, precisamos usar as massas molares dos elementos e compostos envolvidos. A massa molar é a massa de uma mole de uma substância.
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Carbono ©: aproximadamente 12,01 g/mol
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Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
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Dióxido de carbono (CO₂): A massa molar do CO₂ é a soma das massas molares do carbono e de dois oxigênios:
Passo 3
Agora, vamos calcular quantas moles de carbono e oxigênio temos:
Nota: A massa molar do O₂ é 32,00 g/mol porque uma molécula de oxigênio diatômico (O₂) tem dois átomos de oxigênio.
Passo 4
A equação balanceada da reação de formação do dióxido de carbono é:
Isso significa que 1 mole de C reage com 1 mole de O₂ para formar 1 mole de CO₂.
Comparando as moles que temos:
- 0,833 mol de C
- 0,832 mol de O₂
Observamos que o oxidante (O₂) é o reagente limitante porque temos menos moles de O₂ do que de C.
Passo 5
Como o oxigênio é o reagente limitante, ele vai determinar a quantidade de CO₂ que será formada. Ou seja, a quantidade de CO₂ formada será igual às moles de O₂ disponíveis:
Passo 6
Finalmente, vamos converter as moles de CO₂ para massa usando a massa molar do CO₂:
Resposta
A massa de dióxido de carbono obtida é aproximadamente 36,61 g.