Considere a combustão do butano:
C4 H10(g)+O2(g) CO2(g)+H2 O (l)
Calcule o número de mols de CO2 formado pela reação de 5 mol de C4 H10 com excesso de O2.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química! A gente precisa calcular quantos mols de CO2 são formados quando 5 mol de C4H10 reagem com excesso de O2. Para isso, vamos usar a estequiometria, que é o estudo das relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos dar uma olhada na equação química que foi dada:
C4H10(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
Precisamos verificar se essa equação está balanceada, ou seja, se há a mesma quantidade de cada tipo de átomo dos dois lados da seta.

Passo 3

Vamos contar os átomos de cada elemento de cada lado da equação:
  • Carbono ©: 4 na C4H10 e 1 na CO2.
  • Hidrogênio (H): 10 na C4H10 e 2 na H2O.
  • Oxigênio (O): 2 na O2, 2 na CO2 e 1 na H2O.
Claramente, os átomos não estão balanceados. Vamos balancear a equação.

Passo 4

Para balancear, ajustamos os coeficientes (números na frente das moléculas) de forma que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados:
  1. Carbono: Temos 4 átomos de C na reactiva, então precisamos de 4 CO2: C4H10 + O2 4,CO2 + H2O
  2. Hidrogênio: 10 átomos de H na reactiva, então precisamos de 5 H2O: C4H10 + O2 4,CO2 + 5,H2O
  3. Oxigênio: Agora, contamos os O’s:
    • No produto: 4 times 2 = 8 de CO2 + 5 times 1 = 5 de H2O totalizando 13 átomos de O.
    • No reactivo: Queremos 13 O’s, então precisamos de 6.5,O2, mas preferimos números inteiros: 2,C4H10 + 13,O2 8,CO2 + 10,H2O

Passo 5

Agora que a equação está balanceada, podemos usar as proporções para encontrar quantos mols de CO2 são formados a partir de 5 mol de C4H10. Observando a equação balanceada, vemos que 2 mol de C4H10 produzem 8 mol de CO2. Portanto, a relação é:
8,mol,CO22,mol,C4H10 = 4,mol,CO2 por mol de C4H10
Multiplicando pelos 5 mol de C4H10:
5,mol,C4H10 times 4,mol,CO2/mol,C4H10 = 20,mol,CO2

Resposta

São formados 20 mols de CO2 nessa reação.

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