Qual é a massa de gás oxigênio consumida na combustão completa de 1,0 mol de cada um dos álcoois: metanol
, etanol
e propanol
.
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 (
) para formar dióxido de carbono (
) e água (
). A fórmula básica é:
Agora, precisamos balancear essa equação para cada álcool.
Passo 3
Vamos começar com o metanol (
).
A equação não balanceada:
Balanceando os átomos:
- Carbono ©: 1 em ambos os lados.
- Hidrogênio (H): 4 no lado dos reagentes e 2 em
. Então, precisamos de 2 moléculas de água:
- Oxigênio (O): 2 no metanol + 2 no
= 4 no reagente. Do lado dos produtos: 2 no + 2×1 em = 4. Está balanceado.
Passo 4
Agora, identificamos quantos mols de
são necessários para 1 mol de metanol. Pela equação balanceada, vemos que 1 mol de metanol consome 1 mol de
.
Para encontrar a massa de
, usamos a massa molar do oxigênio:
Passo 5
Vamos repetir o mesmo processo para o etanol (
).
Equação não balanceada:
Balanceando:
- Carbono ©: 2 nos reagentes, então 2
. - Hidrogênio (H): 6 nos reagentes, então 3
. - Oxigênio (O): 1 no álcool +
= total a balancear.
A equação balanceada fica:
Passo 6
Pelas proporções, 1 mol de etanol consome 3 mols de
.
Calculando a massa:
Passo 7
Agora, vamos para o propanol (
).
Equação não balanceada:
Balanceando:
- Carbono ©: 3 nos reagentes, então 3
. - Hidrogênio (H): 8 nos reagentes, então 4
. - Oxigênio (O): 1 no álcool +
= total a balancear.
A equação balanceada fica:
Passo 8
De acordo com a equação, 1 mol de propanol consome 5 mols de
.
Calculando a massa:
Resposta
A massa de gás oxigênio consumida na combustão completa de 1,0 mol de cada álcool é:
- Metanol:
- Etanol:
- Propanol: