Considere a reação de combustão do etanol:
C2 H6 O(g)+O2(g) CO2(g)+H2 O(l)
Calcule a massa de CO2 liberada pela queima de 10,00 kg de etanol (massas molares: C=12,011 g / mol, H=1,008 g / mol, O=16,000 g / mol)

Passo 1

Beleza! A gente tem uma reação onde o etanol (C₂H₆O) queima com oxigênio (O₂) para formar dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). A pergunta é: qual a massa de CO₂ que é liberada quando queimamos 10 kg de etanol? Para resolver isso, vamos precisar usar a estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades dos reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, precisamos garantir que a equação química esteja balanceada, ou seja, que tenha a mesma quantidade de cada tipo de átomo nos dois lados da seta. A equação dada é:
C2H6O(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
Vamos balancear:
  • Carbono ©: 2 no reagente, então 2 CO₂.
  • Hidrogênio (H): 6 no reagente, então 3 H₂O.
  • Oxigênio (O): No reagente temos 1 (etanol) + 2×? (O₂). Nos produtos temos 2×2 (CO₂) + 3×1 (H₂O) = 7.
Então, ajustando o O₂:
C2H6O + 72O2 2CO2 + 3H2O
Para evitar frações, multiplicamos tudo por 2:
2C2H6O + 7O2 4CO2 + 6H2O

Passo 3

Agora, vamos calcular as massas molares dos compostos envolvidos usando as massas atômicas dadas:
  • C: 12,011 g/mol
  • H: 1,008 g/mol
  • O: 16,000 g/mol
Para o etanol (C₂H₆O):
(2 times 12,011) + (6 times 1,008) + (1 times 16,000) = 24,022 + 6,048 + 16,000 = 46,070 , g/mol
Para o dióxido de carbono (CO₂):
12,011 + (2 times 16,000) = 12,011 + 32,000 = 44,011 , g/mol

Passo 4

Temos 10,00 kg de etanol, que vamos converter para gramas:
10,00 , kg = 10.000 , g
Agora, calculamos quantos mols de etanol temos:
Mols de etanol = 10.000 , g46,070 , g/mol approx 217 , mol

Passo 5

Pela equação balanceada, sabemos que 2 mols de etanol produzem 4 mols de CO₂. Então, a relação é de 2:4, ou seja, para cada mol de etanol, produzimos 2 mols de CO₂.
Então, a quantidade de mols de CO₂ formada é:
Mols de CO2 = 217 , mol times 2 = 434 , mol

Passo 6

Finalmente, vamos converter os mols de CO₂ para massa:
Massa de CO2 = 434 , mol times 44,011 , g/mol approx 19.116 , g

Resposta

A massa de CO2 liberada pela queima de 10,00 kg de etanol é aproximadamente 19.116 , g.

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