A combustão da gasolina pode ser equacionada por C8H18 + O2 = CO2 + H2O (equação não-balanceada). Considere que após uma hora e meia de reação foram produzidos 36 mols de CO2. Dessa forma, a velocidade de reação, expressa em número de mols de gasolina consumida por

Passo 1

Então, o que a gente tem aqui? A combustão da gasolina, que é representada pela fórmula química C₈H₁₈, reage com O₂ para formar CO₂ e H₂O. O problema nos diz que, após uma hora e meia de reação, foram produzidos 36 mols de CO₂. A gente precisa descobrir a velocidade da reação, ou seja, quantos mols de gasolina foram consumidos por hora. Para resolver isso, vamos precisar balancear a equação química e usar a relação entre as quantidades de reagentes e produtos.

Passo 2

Primeiro passo importante: balancear a equação química. A equação inicial é:
C8H18 + O2 CO2 + H2O
Vamos equilibrar:
  • Carbono ©: Temos 8 átomos de carbono na gasolina, então precisamos de 8 moléculas de CO₂.
    C8H18 + O2 8 CO2 + H2O
  • Hidrogênio (H): A gasolina tem 18 átomos de hidrogênio, então precisamos de 9 moléculas de H₂O.
    C8H18 + O2 8 CO2 + 9 H2O
  • Oxigênio (O): Nos produtos, temos 8 times 2 = 16 átomos de oxigênio no CO₂ e 9 times 1 = 9 no H₂O, totalizando 25 átomos. Como cada molécula de O₂ tem 2 átomos, precisamos de 25/2 = 12,5 moléculas de O₂.
Para evitar frações, multiplicamos tudo por 2:
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O

Passo 3

Agora, vamos ver a relação entre a gasolina e o CO₂ na equação balanceada. Vemos que:
2 C8H18 16 CO2
Simplificando, cada 1 mol de gasolina produz 8 mols de CO₂.

Passo 4

Sabemos que foram produzidos 36 mols de CO₂. Usando a relação que acabamos de encontrar:
36 mol CO2 times ( 1 mol C8H188 mol CO2 ) = 4,5 mol C8H18
Então, 4,5 mols de gasolina foram consumidos para produzir 36 mols de CO₂.

Passo 5

Para achar a velocidade da reação, dividimos a quantidade de gasolina consumida pelo tempo gasto:
Velocidade = 4,5 mol1,5 h = 3 mol/h

Resposta

A velocidade de reação é de 3 mols de gasolina consumidos por hora.

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