A glicose (C6 H12 O6) reage com o O2 para formar CO2 e H2 O. Qual é a massa de oxigênio necessária para reagir completamente com 35,0 g de glicose? Quais são as massas de dióxido de carbono e água produzidos?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química envolvendo glicose ( C6H12O6), oxigênio ( O2), dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). Precisamos descobrir quanto de oxigênio é necessário para reagir completamente com 35,0 g de glicose, e também quanto de dióxido de carbono e água serão produzidos.
Para resolver isso, vamos usar estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Precisaremos balancear a equação química, calcular massas molares e usar relações de mol.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química. Isso significa ajustar os coeficientes de cada composto para ter a mesma quantidade de cada elemento nos dois lados da reação.
A equação não balanceada é:
C6H12O6 + O2 CO2 + H2O
Vamos balancear carbono, hidrogênio e oxigênio:
  • Carbono: 6 átomos na glicose, então precisamos de 6 CO2.
  • Hidrogênio: 12 átomos na glicose, então precisamos de 6 H2O.
  • Oxigênio:
    • Lado dos reagentes: a glicose tem 6 O e precisamos adicionar mais oxigênio.
    • Lado dos produtos: 6,CO2 tem 12 O e 6,H2O tem 6 O, totalizando 18 O.
    • Já temos 6 O na glicose, então precisamos de mais 12 O do O2, que são 6 moléculas de O2.
Agora a equação balanceada fica:
C6H12O6 + 6,O2 6,CO2 + 6,H2O

Passo 3

Agora, vamos calcular as massas molares de cada composto:
  • Glicose ( C6H12O6):
    • Carbono: 12,01 times 6 = 72,06 g/mol
    • Hidrogênio: 1,008 times 12 = 12,096 g/mol
    • Oxigênio: 16,00 times 6 = 96,00 g/mol
    • Total: 72,06 + 12,096 + 96,00 = 180,156 g/mol
  • Oxigênio ( O2):
    • 16,00 times 2 = 32,00 g/mol
  • Dióxido de carbono ( CO2):
    • Carbono: 12,01 g/mol
    • Oxigênio: 16,00 times 2 = 32,00 g/mol
    • Total: 44,01 g/mol
  • Água ( H2O):
    • Hidrogênio: 1,008 times 2 = 2,016 g/mol
    • Oxigênio: 16,00 g/mol
    • Total: 18,016 g/mol

Passo 4

Vamos usar a massa de glicose fornecida para encontrar quantos mols de glicose temos:
Mols de glicose = dfrac35,0 g180,156 g/mol approx 0,194 mol

Passo 5

Segundo a equação balanceada, para cada mol de glicose, precisamos de 6 mols de oxigênio ( O2). Então, a quantidade de mols de oxigênio necessária é:
Mols de O2 = 0,194 mol times 6 = 1,164 mol

Passo 6

Agora, vamos converter os mols de oxigênio para gramas:
Massa de O2 = 1,164 mol times 32,00 g/mol approx 37,25 g

Passo 7

Para encontrar as massas de dióxido de carbono e água produzidos, usamos os coeficientes da equação balanceada:
  • Dióxido de carbono ( CO2):
    • Para cada mol de glicose, produz-se 6 mols de CO2.
Mols de CO2 = 0,194 mol times 6 = 1,164 mol
Massa de CO2 = 1,164 mol times 44,01 g/mol approx 51,14 g
  • Água ( H2O):
    • Para cada mol de glicose, produz-se 6 mols de H2O.
Mols de H2O = 0,194 mol times 6 = 1,164 mol
Massa de H2O = 1,164 mol times 18,016 g/mol approx 20,93 g

Resposta

Para reagir completamente com 35,0 g de glicose, são necessários aproximadamente 37,25 g de oxigênio. Esse processo produz cerca de 51,14 g de dióxido de carbono e 20,93 g de água.

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