eteno e um componente do gas natural cuja combustão é conhecida em detalhe. Em determinadas temperatura e pressao, a velocidade única de reação da combustão é
. (a) A que velocidade o oxigênio reage? (b) Qual é a velocidade de formação da água?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a combustão do eteno (C₂H₄) no gás natural. A gente precisa usar conceitos de estequiometria para resolver as questões. Vamos precisar balancear a equação química da combustão e entender como as taxas de reação dos reagentes e produtos se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da combustão do eteno. A combustão completa de um hidrocarboneto como o eteno com oxigênio (O₂) produz dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). A equação fica assim:
Aqui, balanceamos os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio para garantir que tudo esteja igual dos dois lados da equação.
Passo 3
Agora, o enunciado nos dá a velocidade única de reação da combustão, que é
. Isso geralmente se refere à taxa de consumo do reagente principal, que no caso é o eteno (C₂H₄).
Passo 4
Para a parte (a), queremos saber a velocidade com que o oxigênio reage. Observando a equação balanceada, vemos que para cada 1 mol de eteno que reage, 3 mols de oxigênio são consumidos. Ou seja, a taxa de consumo do oxigênio é 3 vezes a taxa de consumo do eteno.
Então, calculamos:
Passo 5
Para a parte (b), queremos saber a velocidade de formação da água. De acordo com a equação balanceada, para cada 1 mol de eteno que reage, 2 mols de água são formados. Isso significa que a taxa de formação da água é 2 vezes a taxa de consumo do eteno.
Calculando:
Resposta
(a) A velocidade de consumo do oxigênio é
.
(b) A velocidade de formação da água é
.
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