A combustão do metanol (CH3OH) pode ser representada pela equação não balanceada: CH3OH + O2 -> CO2 + H2O. Quando se utilizam 160g de mols de metanol nessa reação, quantos mols de gás carbônico (CO2) são produzidos?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente tem uma reação de combustão do metanol (
CH₃OH
) representada assim: CH₃OH + O₂ -> CO₂ + H₂O
. A pergunta é: se a gente usa 160 gramas de metanol nessa reação, quantos mols de gás carbônico (CO₂
) são produzidos?Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos de química, como balanceamento de equações químicas, cálculo de massa molar e relação estequiométrica entre os reagentes e os produtos.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. Isso significa ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados da equação.
A equação não balanceada é:
Vamos contar os átomos de cada elemento de cada lado:
- Carbono ©: 1 na metanol, 1 no
CO₂
- Hidrogênio (H): 4 na metanol, 2 no
H₂O
- Oxigênio (O): 1 na metanol + 2 no
O₂
= 3 do lado dos reagentes; 2 noCO₂
+ 1 noH₂O
= 3 do lado dos produtos
Observando isso, percebemos que:
- O carbono já está balanceado (1 de cada lado).
- O oxigênio também está balanceado (3 de cada lado).
- O hidrogênio não está: temos 4 átomos de H no reagente e apenas 2 no produto.
Para balancear o hidrogênio, colocamos um coeficiente 2 na água:
Agora, vamos recontar os átomos:
- Hidrogênio (H): 4 na metanol, 4 no
2H₂O
Está tudo balanceado agora!
Passo 3
Agora que a equação está balanceada:
Podemos usar essa relação para encontrar quantos mols de
CO₂
são produzidos a partir de 160 gramas de metanol.Primeiro, vamos calcular a massa molar do metanol (
CH₃OH
):- Carbono ©: 12 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol × 4 = 4 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
- Total: 12 + 4 + 16 = 32 g/mol
Agora, vamos converter 160 gramas de metanol para mols usando a massa molar:
Passo 4
De acordo com a equação balanceada, a relação entre
CH₃OH
e CO₂
é de 1:1. Ou seja, para cada mol de metanol queimado, é produzido 1 mol de dióxido de carbono.Então, se temos 5 mols de metanol, teremos também 5 mols de
CO₂
produzidos.Resposta
Serão produzidos 5 mols de dióxido de carbono (
CO₂
).