Uma determinada indústria queima metano (CH4) para aquecer seus reatores conforme a equação balanceada:
Considerando a queima completa do
e que há excesso de
de
, qual a massa de
utilizada para que uma tonelada de
seja produzida? Dados: MM
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir quanto de oxigênio (
) é usado quando queimamos metano (
) para produzir uma tonelada de dióxido de carbono (
). Vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações de quantidade entre reagentes e produtos em uma reação química. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos entender a equação balanceada da queima do metano:
Isso significa que 1 mol de metano reage com 2 mols de oxigênio para produzir 1 mol de dióxido de carbono e 2 mols de água.
Passo 3
Agora, vamos converter a massa de
que queremos produzir (1 tonelada) para gramas, já que as massas molares estão em gramas por mol:
Passo 4
Vamos calcular quantos mols de
correspondem a 1.000.000 g:
Passo 5
Segundo a equação balanceada, para cada mol de
, precisamos de 2 mols de
. Então, a quantidade de
necessária sem o excesso é:
Como há um excesso de 20%, a quantidade total de
utilizada será:
Passo 6
Finalmente, vamos converter os mols de
de volta para gramas:
Convertendo para toneladas:
Resposta
A massa de
utilizada para produzir uma tonelada de
é aproximadamente 1,75 toneladas.