Com base nesta equação e sabendo-se que
de matéria orgânica é decomposta, calcule:
(a) A relação estequiométrica para a quantidade de oxigênio consumido por carbono decomposto.
(b) A quantidade de oxigênio consumido
.
© A quantidade de amônia liberada
.
(a) A relação estequiométrica para a quantidade de oxigênio consumido por carbono decomposto.
(b) A quantidade de oxigênio consumido
© A quantidade de amônia liberada
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde uma certa quantidade de matéria orgânica está sendo decomposta. O conteúdo principal aqui é Estequiometria, que trata das relações quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação química. Para resolver as partes (a), (b) e ©, vamos precisar analisar a equação fornecida e aplicar conceitos de proporção química e conversão de unidades.
Passo 2
Vamos começar ajustando a equação química para termos a relação estequiométrica entre o carbono © decomposto e o oxigênio (O₂) consumido. Olhando a equação:
Observamos que 106 moléculas de C estão reagindo com 107 moléculas de O₂.
Passo 3
Para encontrar a relação por gramas, precisamos usar as massas molares do carbono e do oxigênio. A massa molar do carbono © é aproximadamente 12 g/mol e a do oxigênio (O) é aproximadamente 16 g/mol.
Passo 4
A relação estequiométrica entre C e O₂ é de 106 C para 107 O₂. Calculamos o oxigênio consumido por grama de carbono:
Primeiro, calculamos quantas moléculas de O₂ são necessárias por átomo de C:
Passo 5
Agora, convertemos essa relação para gramas. Cada molécula de O₂ pesa 32 g/mol (16 g/mol × 2).
Então, o oxigênio consumido por grama de carbono decomposto é:
Passo 6
Mas a questão pede a relação por 10 gC/m³. Então, multiplicamos a relação estequiométrica pela quantidade de carbono decomposto:
Resposta
(a) A relação estequiométrica para a quantidade de oxigênio consumido por carbono decomposto é aproximadamente 32,29 gO/gC.
(b) A quantidade de oxigênio consumido é 322,9 gO/m³.
© Para calcular a quantidade de amônia liberada, precisaríamos das informações adicionais sobre a massa molar da amônia e a proporção na reação. Como a questão não forneceu dados completos para essa parte, a resposta para © não pode ser calculada com os dados fornecidos.