Faça o balanceamento químico das reações de combustão completa dos combustíveis indicados abaixo, levando em consideração a fração de N2 presente.
e. Etileno (C2 H4)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que balancear a reação de combustão completa do etileno, que é o C2H4. Combustão completa significa que o etileno vai queimar totalmente usando oxigênio ( O2) e, nessa reação, a gente também tem que considerar a presença de nitrogênio ( N2) que está no ar. Então, vamos precisar entender como os elementos se equilibram na reação para que a quantidade de reagentes seja igual à dos produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação geral da combustão completa do etileno sem balancear:
C2H4 + O2 CO2 + H2O + N2
Aqui, o etileno reage com o oxigênio para formar dióxido de carbono, água e nitrogênio.

Passo 3

Agora, vamos balancear cada elemento um por um.
Carbono ©:
No etileno, temos 2 átomos de carbono. Então, precisamos de 2 moléculas de CO2 para ter 2 carbonos também nos produtos.
C2H4 + O2 2,CO2 + H2O + N2
Hidrogênio (H):
No etileno, temos 4 átomos de hidrogênio. Na água, cada molécula tem 2 hidrogênios, então precisamos de 2 moléculas de H2O para equilibrar.
C2H4 + O2 2,CO2 + 2,H2O + N2

Passo 4

Oxigênio (O):
Agora, vamos contar os átomos de oxigênio nos produtos:
  • Cada CO2 tem 2 oxígenos, então 2 CO2 têm 2 times 2 = 4 oxígenos.
  • Cada H2O tem 1 oxigênio, então 2 H2O têm 2 times 1 = 2 oxígenos.
    Total de oxígenos nos produtos: 4 + 2 = 6.
Agora, no reagente O2, cada molécula tem 2 oxígenos. Para ter 6 oxígenos, precisamos de 62 = 3 moléculas de O2.
C2H4 + 3,O2 2,CO2 + 2,H2O + N2

Passo 5

Nitrogênio (N):
No ar, o nitrogênio está presente como N2. Geralmente, considera-se que para cada molécula de oxigênio do ar, existe 3,76 moléculas de N2. Então, vamos calcular a quantidade de N2 com base nas moléculas de O2 que usamos.
Como usamos 3 moléculas de O2:
N2 = 3 times 3,76 = 11,28
Então, a equação balanceada fica:
C2H4 + 3,O2 + 11,28,N2 2,CO2 + 2,H2O + 11,28,N2

Resposta

A equação balanceada da combustão completa do etileno, considerando a fração de N2 presente no ar, é:
C2H4 + 3,O2 + 11,28,N2 2,CO2 + 2,H2O + 11,28,N2

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