Para obtermos 17,6 g de gás carbônico (CO2) pela queima total de um carvão com 60 % 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 ( CO2) 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:
C + O2 CO2
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 CO2. Para isso, usamos a massa molar de cada composto:
  • Massa molar do C: aproximadamente 12 g/mol
  • Massa molar do CO2: aproximadamente 44 g/mol

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de mols de CO2 que 17,6 g representam:
Mols de CO2 = 17,6 , g44 , g/mol approx 0,4 , mol

Passo 5

Pela reação química, vemos que 1 mol de C produz 1 mol de CO2. Portanto, precisamos de 0,4 mol de carbono.
Vamos agora converter isso para massa de carbono:
Massa de C = 0,4 , mol times 12 , g/mol = 4,8 , g

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 m. Então, 60% dessa massa é carbono:
0,60 times m = 4,8 , g

Passo 7

Para encontrar a massa total do carvão ( m), resolvemos a equação:
m = 4,8 , g0,60 = 8 , g

Resposta

Precisamos de 8 gramas de carvão com 60% de pureza para obter 17,6 gramas de CO2 pela queima completa.

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