Escreva a equação balanceada para a combustão completa do octano (C8 H18). Quantos gramas de O2 são necessários para queimar 5,0 g de C8 H18 ?

Passo 1

Opa! Vamos resolver essa questão juntos. O problema pede para a gente escrever a equação balanceada da combustão completa do octano (C8H18) e descobrir quantos gramas de oxigênio O2 são necessários para queimar 5,0 g de octano. Vamos usar conceitos de estequiometria e balanceamento de equações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação geral da combustão completa de um hidrocarboneto como o octano. Na combustão completa, o hidrocarboneto reage com o oxigênio para formar dióxido de carbono CO2 e água H2O. A equação não balanceada fica assim:
C8H18 + O2 CO2 + H2O

Passo 3

Agora, vamos balancear a equação. Para isso, precisamos igualar o número de átomos de cada elemento nos dois lados da equação.
  • Carbono ©: Temos 8 átomos de C no octano, então precisamos de 8 moléculas de CO2:
C8H18 + O2 8,CO2 + H2O
  • Hidrogênio (H): Temos 18 átomos de H no octano, então precisamos de 9 moléculas de H2O:
C8H18 + O2 8,CO2 + 9,H2O
  • Oxigênio (O): Agora, contamos os átomos de O nos produtos: 8 times 2 = 16 de CO2 e 9 times 1 = 9 de H2O, totalizando 25 átomos de O. Como cada molécula de O2 tem 2 átomos, precisamos de 252 = 12,5 moléculas de O2. Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O

Passo 4

Agora que a equação está balanceada, vamos calcular quantos gramas de O2 são necessários para queimar 5,0 g de C8H18.
Primeiro, precisamos encontrar a massa molar de C8H18:
C: 12,01 times 8 = 96,08 , g/mol
H: 1,008 times 18 = 18,144 , g/mol
Massa molar de C8H18 = 96,08 + 18,144 = 114,224 , g/mol
Agora, calculamos as mols de C8H18:
Mols de C8H18 = 5,0 , g114,224 , g/mol approx 0,0437 , mol
Pela equação balanceada, 2 mols de C8H18 reagem com 25 mols de O2. Então, a relação é:
25 , mol , O22 , mol , C8H18 = 12,5 , mol , O2mol , C8H18
Multiplicamos as mols de C8H18 pela relação para encontrar as mols de O2 necessárias:
0,0437 , mol times 12,5 = 0,546 , mol , O2
Finalmente, convertendo mols de O2 para gramas:
Massa molar de O2 = 32,00 , g/mol
Massa de O2 = 0,546 , mol times 32,00 , g/mol approx 17,5 , g

Resposta

São necessários aproximadamente 17,5 , g de O2 para queimar 5,0 , g de C8H18.

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