A combustão completa do etano (C2 H6) pode ser descrita pela seguinte equação não balanceada: C2 H6+O2 CO2+H2 O. Faça o balanceamento desta equação e determine o volume de O2 necessário para consumir completamente 1 L de etano. Quantos litros de CO2 são formados? (2,0 ptos)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma reação de combustão completa do etano ( C2H6) que não está balanceada. A matéria aqui envolve equilibrar equações químicas e aplicar conceitos de estequiometria para calcular volumes de gases reagentes e produtos. Vamos precisar balancear a equação primeiro e depois usar as proporções para achar os volumes de O2 e CO2.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação não balanceada é:
C2H6 + O2 CO2 + H2O
Vamos contar os átomos de cada elemento de um lado para o outro:
  • Carbono ©: 2 no reagente ( C2H6) e 1 no produto ( CO2). Para balancear, colocamos 2 moléculas de CO2.
C2H6 + O2 2,CO2 + H2O
  • Hidrogênio (H): 6 no reagente e 2 no produto. Para balancear, colocamos 3 moléculas de H2O.
C2H6 + O2 2,CO2 + 3,H2O
  • Oxigênio (O): No lado dos produtos temos 2 times 2 = 4 de CO2 e 3 times 1 = 3 de H2O, totalizando 7 átomos de oxigênio. Como o O2 tem 2 átomos por molécula, precisamos de 72 moléculas de O2. Para evitar frações, multiplicamos tudo por 2:
2,C2H6 + 7,O2 4,CO2 + 6,H2O
Agora a equação está balanceada.

Passo 3

Agora que a equação está balanceada, vamos usar as proporções para achar os volumes de O2 e CO2.
Pela equação balanceada:
  • 2 moléculas de C2H6 consomem 7 moléculas de O2.
  • 2 moléculas de C2H6 produzem 4 moléculas de CO2.
Isso significa que:
  • Para cada 1 molécula de C2H6, são necessárias 72 moléculas de O2.
  • Para cada 1 molécula de C2H6, são formadas 2 moléculas de CO2.
Como estamos lidando com volumes de gases, que em condições iguais têm proporções molares iguais, podemos aplicar essas mesmas proporções aos volumes.

Passo 4

Vamos calcular agora os volumes:
  • Volume de O2 necessário:
72 times 1,L = 3,5,L
  • Volume de CO2 formado:
2 times 1,L = 2,L

Resposta

Para consumir completamente 1 litro de etano ( C2H6), são necessários 3,5 litros de oxigênio ( O2) e são formados 2 litros de dióxido de carbono ( CO2).

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