Qual é a massa de gás oxigênio consumida na combustão completa de 1,0 mol de cada um dos álcoois: metanol (CH3 OH), etanol (CH3 CH2 OH) e propanol (CH3 CH2 CH2 OH).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para descobrir a massa de gás oxigênio consumida quando queimamos completamente 1 mol de cada um dos álcoois: metanol, etanol e propanol. Vamos usar conceitos de química como reações de combustão, balanceamento de equações químicas e cálculo de massa a partir de mols. Precisaremos balancear as equações de combustão para cada álcool, determinar quantos mols de oxigênio são necessários e, por fim, converter esses mols em gramas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como é uma reação de combustão completa. Em geral, um álcool reage com o oxigênio ( O2) para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). A fórmula básica é:
CxHyOH + O2 CO2 + H2O
Agora, precisamos balancear essa equação para cada álcool.

Passo 3

Vamos começar com o metanol ( CH3OH).
A equação não balanceada:
CH3OH + O2 CO2 + H2O
Balanceando os átomos:
  • Carbono ©: 1 em ambos os lados.
  • Hidrogênio (H): 4 no lado dos reagentes e 2 em H2O. Então, precisamos de 2 moléculas de água:
CH3OH + O2 CO2 + 2H2O
  • Oxigênio (O): 2 no metanol + 2 no O2 = 4 no reagente. Do lado dos produtos: 2 no CO2 + 2×1 em H2O = 4. Está balanceado.

Passo 4

Agora, identificamos quantos mols de O2 são necessários para 1 mol de metanol. Pela equação balanceada, vemos que 1 mol de metanol consome 1 mol de O2.
Para encontrar a massa de O2, usamos a massa molar do oxigênio:
Massa de O2 = 1 mol times 32,00 g/mol = 32,00 g

Passo 5

Vamos repetir o mesmo processo para o etanol ( CH3CH2OH).
Equação não balanceada:
CH3CH2OH + O2 CO2 + H2O
Balanceando:
  • Carbono ©: 2 nos reagentes, então 2 CO2.
  • Hidrogênio (H): 6 nos reagentes, então 3 H2O.
  • Oxigênio (O): 1 no álcool + O2 = total a balancear.
A equação balanceada fica:
CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3H2O

Passo 6

Pelas proporções, 1 mol de etanol consome 3 mols de O2.
Calculando a massa:
Massa de O2 = 3 mol times 32,00 g/mol = 96,00 g

Passo 7

Agora, vamos para o propanol ( CH3CH2CH2OH).
Equação não balanceada:
CH3CH2CH2OH + O2 CO2 + H2O
Balanceando:
  • Carbono ©: 3 nos reagentes, então 3 CO2.
  • Hidrogênio (H): 8 nos reagentes, então 4 H2O.
  • Oxigênio (O): 1 no álcool + O2 = total a balancear.
A equação balanceada fica:
CH3CH2CH2OH + 5O2 3CO2 + 4H2O

Passo 8

De acordo com a equação, 1 mol de propanol consome 5 mols de O2.
Calculando a massa:
Massa de O2 = 5 mol times 32,00 g/mol = 160,00 g

Resposta

A massa de gás oxigênio consumida na combustão completa de 1,0 mol de cada álcool é:
  • Metanol: 32,00 g
  • Etanol: 96,00 g
  • Propanol: 160,00 g

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