Ethane,
, burns in oxygen.
(a) What are the products of the reaction?
(b) Write the balanced equation for the reaction.
© What mass of
, in grams, is required for complete combustion of 13.6 of ethane?
(d) What is the total mass of products expected from the combustion of 13.6 g of ethane?
(a) What are the products of the reaction?
(b) Write the balanced equation for the reaction.
© What mass of
(d) What is the total mass of products expected from the combustion of 13.6 g of ethane?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Temos etano (
) queimando com oxigênio (
). Vamos abordar as quatro partes da questão:
- Identificar os produtos da reação.
- Escrever a equação balanceada da reação.
- Calcular a massa de
necessária para queimar completamente 13,6 g de etano. - Determinar a massa total dos produtos resultantes dessa combustão.
Para resolver isso, vamos precisar de conhecimentos sobre reações de combustão, balanceamento de equações químicas e cálculos estequiométricos.
Passo 2
(a) Produtos da reação:
Quando hidrocarbonetos como o etano queimam em oxigênio, eles produzem dióxido de carbono ( ) e água (
). Essa é a combustão completa, onde todo o carbono vira
e todo o hidrogênio vira
.
Quando hidrocarbonetos como o etano queimam em oxigênio, eles produzem dióxido de carbono (
Passo 3
(b) Escrevendo a equação balanceada:
Vamos montar a equação com etano e oxigênio formando dióxido de carbono e água:
Vamos montar a equação com etano e oxigênio formando dióxido de carbono e água:
Agora, precisamos balancear os átomos de cada elemento em ambos os lados da equação:
- Carbono: 2 átomos no etano e 1 em cada
, então colocamos 2 . - Hidrogênio: 6 no etano e 2 em cada água, então precisamos de 3
. - Oxigênio: Agora, temos 2x2 = 4 átomos de oxigênio nas
e 3x1 = 3 nas , totalizando 7. Portanto, precisamos de 7/2 .
Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 4
© Calculando a massa de
necessária:
Primeiro, vamos encontrar a massa molar do etano:
Primeiro, vamos encontrar a massa molar do etano:
Agora, calculamos quantos mols estão em 13,6 g de etano:
Da equação balanceada, vemos que para cada 2 mols de etano, são necessários 7 mols de
. Então, proporcionalmente:
Agora, a massa molar do
é:
Então, a massa de
necessária é:
Passo 5
(d) Calculando a massa total dos produtos:
Sabemos que 2 mols de etano produzem 4 mols de e 6 mols de
. Vamos calcular a partir de 0,452 mol de etano:
Sabemos que 2 mols de etano produzem 4 mols de
- Mols de
:
- Mols de
:
Agora, calculamos a massa de cada produto:
- Massa de
:
- Massa de
:
Finalmente, a massa total dos produtos é:
Resposta
A combustão completa de 13,6 g de etano requer aproximadamente 50,63 g de
e resulta em 64,18 g de produtos.