A combustão completa do pentano é representada, qualitativamente, pela seguinte equação (não balanceada): C5 H12(g)+O 2(g) CO2(g)+H2 O(g). 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 ( C5H12(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) ) 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.
C5H12 + O2 CO2 + H2O
Vamos balancear os carbonos, hidrogênios e oxigênios:
  1. Carbono ©: Há 5 carbonos no pentano ( C5H12 + O2 5,CO2 + H2O ), então precisamos de 5 C5H12 + O2 5,CO2 + 6,H2O :
C5H12 + 8,O2 5,CO2 + 6,H2O
  1. Hidrogênio (H): Há 12 hidrogênios no pentano, então precisamos de 6 :
  1. 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:
C5H12 + 8,O2 5,CO2 + 6,H2O
Podemos ver que 1 mol de pentano produz 5 mols de dióxido de carbono ( Taxa de consumo de C5H12 = 1,5,mol30,min = 0,05,mol/min ).
Sabendo que 1,5 mol de pentano são consumidos em 30 minutos, primeiro vamos calcular a taxa de consumo de pentano por minuto:
Taxa de formação de CO2 = 0,05,mol/min times 5 = 0,25,mol/min
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:
çã

Resposta

A velocidade da reação é de 0,25 mol de por minuto.

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