A combustão completa do pentano é representada, qualitativamente, pela seguinte equação (não balanceada):
. Partindo da equação química ajustada e estabelecendo um consumo de 1,5 mol de pentano em 30 minutos de reação, pode-se concluir que a velocidade da reação, em mols de gás carbônico por minuto, é:
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem uma reação de combustão completa do pentano (
) que está representada pela equação não balanceada:
O objetivo é descobrir qual é a velocidade da reação em mols de gás carbônico (
) por minuto, sabendo que 1,5 mol de pentano são consumidos em 30 minutos.
Para resolver isso, vamos precisar balancear a equação química, entender a relação entre os reagentes e os produtos, e calcular a taxa de formação do
com base nesses dados.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. Balancear uma equação significa ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja igual nos reagentes e nos produtos.
Vamos balancear os carbonos, hidrogênios e oxigênios:
- Carbono ©: Há 5 carbonos no pentano (
), então precisamos de 5 :
- Hidrogênio (H): Há 12 hidrogênios no pentano, então precisamos de 6
:
- Oxigênio (O): Agora, contamos os oxigênios nos produtos:
(nas ) + (nas ) = 16 oxigênios. Portanto, precisamos de 8 (já que cada tem 2 oxigênios):
Agora a equação está balanceada.
Passo 3
Agora que temos a equação balanceada:
Podemos ver que 1 mol de pentano produz 5 mols de dióxido de carbono (
).
Sabendo que 1,5 mol de pentano são consumidos em 30 minutos, primeiro vamos calcular a taxa de consumo de pentano por minuto:
Agora, usando a relação da estequiometria da reação, para cada 1 mol de pentano consumido, são produzidos 5 mols de
. Então, a taxa de formação de
será:
Resposta
A velocidade da reação é de 0,25 mol de
por minuto.