Etano, C 2 H6 , queima em oxigenio.
(a) Quais são os produtos da reação?
(b) Escreva a equação balanceada para a reação.
© Qual é a massa de O2, em gramas, necessária para a combustão completa de 13,6 g de etano?
(d) Qual é a massa total dos produtos esperada da combustão de 13,6 g de etano?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a queima do etano ( ) em oxigênio. A gente vai precisar usar conceitos de reações de combustão, balanceamento de equações químicas e estequiometria para encontrar as respostas das partes (a) até (d). Basicamente, vamos descobrir os produtos da queima, balancear a equação, calcular a quantidade de oxigênio necessária e determinar a massa total dos produtos formados.

Passo 2

Parte (a): Quais são os produtos da reação?

Quando um hidrocarboneto como o etano queima em presença de oxigênio, ele passa por uma reaçao de combustão completa. Isso significa que os produtos dessa queima são dióxido de carbono ( ) e água ( ). Então, os produtos da reação são e .

Passo 3

Parte (b): Escreva a equação balanceada para a reação.

Vamos balancear a equação da combustão do etano. Primeiro, escrevemos a equação não balanceada:
C2H6 + O2 CO2 + H2O
Agora, balanceamos os átomos de cada elemento:
  1. Carbono ©: Há 2 carbonos no C2H6 + O2 2CO2 + H2O , então precisamos de 2 C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O :
    2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O
  2. Hidrogênio (H): Há 6 hidrogênios no 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O , então precisamos de 3 :
  3. Oxigênio (O): No lado dos produtos, temos átomos de oxigênio no e no , totalizando 7 átomos de oxigênio. Já no reagente, cada traz 2 átomos de oxigênio, então precisamos de . Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Então, a equação balanceada é:

Passo 4

Parte ©: Qual é a massa de C: 12,01 , g/mol times 2 = 24,02 , g/mol , em gramas, necessária para a combustão completa de 13,6 g de etano?

Vamos usar estequiometria para resolver isso. Primeiro, precisamos saber quantos moles de H: 1,008 , g/mol times 6 = 6,048 , g/mol temos em 13,6 g.
  1. Massa molar do Massa molar = 24,02 + 6,048 = 30,068 , g/mol :
    n = 13,6 , g30,068 , g/mol approx 0,452 , mol
    7 , mol , O22 , mol , C2H6
    nO2 = 0,452 , mol times 72 = 1,582 , mol
  2. Quantidade de moles de O: 16,00 , g/mol times 2 = 32,00 , g/mol :
    m = 1,582 , mol times 32,00 , g/mol = 50,62 , g
  3. De acordo com a equação balanceada, 2 moles de reagem com 7 moles de . Então, a relação é:
  4. Quantidade de moles de necessários:
  5. Massa molar do :
  6. Massa de necessária:
Então, são necessários aproximadamente 50,62 g de .

Passo 5

Parte (d): Qual é a massa total dos produtos esperada da combustão de 13,6 g de etano?

Vamos calcular a massa dos produtos formados, que são 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O e 4 , mol , CO22 , mol , C2H6 times 0,452 , mol = 0,904 , mol . Usando os moles de C: 12,01 , g/mol + 2 times 16,00 , g/mol = 44,01 , g/mol que já calculamos (0,452 mol), e a equação balanceada:
0,904 , mol times 44,01 , g/mol = 39,78 , g
  1. Quantidade de moles de 6 , mol , H2O2 , mol , C2H6 times 0,452 , mol = 1,356 , mol :
    2 times 1,008 , g/mol + 16,00 , g/mol = 18,016 , g/mol
  2. Massa molar do 1,356 , mol times 18,016 , g/mol = 24,39 , g :
    39,78 , g + 24,39 , g = 64,17 , g
  3. Massa de :
  4. Quantidade de moles de :
  5. Massa molar do :
  6. Massa de :
  7. Massa total dos produtos:

Resposta

A massa total dos produtos esperada da combustão de 13,6 g de etano é aproximadamente 64,17 g.

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