Considere: C3 H8(g)+O2(g) CO2(g)+H2 O(g)
Se esta reação consumir 461250 mL de O2, em temperatura igual a 27^circ C e 0,8 atm. Qual a massa de CO2 será formada em mg ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema nos pede para calcular a massa de dióxido de carbono ( CO2) que será formada quando uma certa quantidade de oxigênio ( O2) reage com propano ( C3H8) na reação dada. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria e a lei dos gases ideais. Primeiro, vamos balancear a equação química e depois seguir passo a passo para encontrar a massa desejada.

Passo 2

Primeiro, precisamos balancear a equação química para garantir que a quantidade de átomos de cada elemento seja a mesma nos reagentes e nos produtos. A reação inicial é:
C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)
Balanceando a equação:
  • Carbono ( C): 3 átomos no C3H8, então precisamos de 3 CO2.
  • Hidrogênio ( H): 8 átomos no C3H8, então precisamos de 4 H2O.
  • Oxigênio ( O): Nos produtos, temos 3 times 2 = 6 átomos de O no CO2 e 4 times 1 = 4 átomos de O na H2O, totalizando 10 átomos. Então, precisamos de 5 O2 nos reagentes.
Equação balanceada:
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O

Passo 3

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar a quantidade de mols de O2 consumidos. A fórmula da lei é:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão (0,8 atm),
  • V é o volume (461250 mL = 461,25 L),
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K),
  • T é a temperatura em Kelvin (27°C + 273 = 300 K).
Rearranjando para encontrar n:
n = PVRT
Substituindo os valores:
nO2 = 0,8 , atm times 461,25 , L0,0821 , L·atm/mol·K times 300 , K approx 36924,63 approx 14,98 , mols

Passo 4

Com a quantidade de mols de O2 conhecida, podemos usar a relação estequiométrica da equação balanceada para encontrar os mols de CO2 produzidos. Pela equação:
5O2 3CO2
Isso significa que para cada 5 mols de O2 consumidos, são produzidos 3 mols de CO2. Então:
nCO2 = 35 times nO2 = 35 times 14,98 approx 8,99 , mols

Passo 5

Finalmente, vamos calcular a massa de CO2 produzida. Sabemos que a massa molar do CO2 é aproximadamente 44,01 g/mol. Então:
Massa = nCO2 times Massa Molar = 8,99 , mols times 44,01 , g/mol approx 395,56 , g
Convertendo para miligramas (1 g = 1000 mg):
395,56 , g times 1000 = 395560 , mg

Resposta

A massa de CO2 formada é de aproximadamente 395560 mg.

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