Para obtermos
de gás carbônico
pela queima total de um carvão com
de pureza, necessitaremos de uma amostra de carvão com qual massa?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que precisamos obter 17,6 g de gás carbônico (
) a partir da queima total de um carvão que tem 60% de pureza. Nosso objetivo é descobrir qual a massa desse carvão que precisamos usar. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que lida com as proporções das substâncias nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a reação de combustão completa do carbono no carvão. Como o carvão é composto principalmente de carbono, a reação básica é:
Isso significa que 1 molécula de carbono reage com 1 molécula de oxigênio para formar 1 molécula de dióxido de carbono.
Passo 3
Agora, vamos relacionar as massas envolvidas nessa reação. Precisamos saber quantos gramas de carbono são necessários para produzir 17,6 g de
. Para isso, usamos a massa molar de cada composto:
- Massa molar do
: aproximadamente 12 g/mol - Massa molar do
: aproximadamente 44 g/mol
Passo 4
Vamos calcular a quantidade de mols de
que 17,6 g representam:
Passo 5
Pela reação química, vemos que 1 mol de
produz 1 mol de
. Portanto, precisamos de 0,4 mol de carbono.
Vamos agora converter isso para massa de carbono:
Passo 6
Mas atenção! O carvão que estamos usando não é 100% carbono. Ele tem 60% de pureza, o que significa que apenas 60% da massa do carvão é realmente carbono.
Vamos chamar a massa total do carvão de
. Então, 60% dessa massa é carbono:
Passo 7
Para encontrar a massa total do carvão (
), resolvemos a equação:
Resposta
Precisamos de 8 gramas de carvão com 60% de pureza para obter 17,6 gramas de
pela queima completa.