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:
CH3OH + O2 CO2 + H2O
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 no CO₂ + 1 no H₂O = 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:
CH3OH + O2 CO2 + 2H2O
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:
CH3OH + O2 CO2 + 2H2O
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:
Mols de CH3OH = 160, g32, g/mol = 5, mols

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).

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