O octano éo principal componente do combustível gasolina. A combustão do octano, na presença de gás oxigênio, produz gás carbônico e água.
a) Escreva a equação balanceada para este processo.
b) Considerando uma massa de 1 kg de octano, qual deve ser o volume de gás liberado?
(Considere que nas condições da reação de gás).

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre a combustão do octano, que é o principal componente da gasolina. A gente vai precisar conhecer um pouco de química, especialmente sobre reações de combustão e balanceamento de equações químicas. Vamos resolver duas partes: primeiro, escrever a equação balanceada da combustão do octano; depois, calcular o volume de dióxido de carbono ( ) liberado a partir de 1 kg de octano.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação da combustão do octano. A combustão é uma reação química onde um combustível reage com o oxigênio ( ) e produz dióxido de carbono ( ) e água ( ). Então, inicialmente, a equação fica assim:

Passo 3

Agora, precisamos balancear essa equação, ou seja, garantir que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da equação. Vamos contar os átomos de cada elemento:
  • Carbono ©: 8 no reagente, 1 na
  • Hidrogênio (H): 18 no reagente, 2 na
  • Oxigênio (O): 2 no , 2 na e 1 na
Para balancear, começamos ajustando os carbons:
Agora, balanceamos os hidrogênios:
Finalmente, balanceamos os oxigênios. No lado direito temos oxigênios nas moléculas de e oxigênios na água, totalizando 25 oxigênios. Como cada molécula de tem 2 oxigênios, precisamos de moléculas de :
Para eliminar o número fracionário, multiplicamos todos os coeficientes por 2:

Passo 4

Agora, vamos para a segunda parte do exercício. Queremos saber qual o volume de liberado quando queimamos 1 kg de octano. Primeiro, vamos encontrar quantos mols de octano temos em 1 kg.
A massa molar do octano ( ) é calculada assim:
  • Carbono:
  • Hidrogênio:
  • Total:
Então, 1 kg de octano é 1000 g. O número de mols ( ) é:

Passo 5

Pela equação balanceada, vemos que 2 mols de octano produzem 16 mols de . Então, a relação é de 1 mol de octano para 8 mols de .
Portanto, para 8,77 mols de octano, teremos:

Passo 6

Sabemos que, nas condições dadas, 1 mol de gás ocupa 22,4 litros. Então, o volume total de produzido é:

Resposta

Portanto, ao queimar 1 kg de octano, aproximadamente de são liberados.

Exercícios relacionados

A reação abaixo éérealizada com 12 mols de e 12 mols de .

(a) Identifique o reagente em excesso.
(b) Estime quantos mols de cada produto são gerados e quantos mols do reagente em excesso restarão ao término da reação.
Estime a quantidade de (em mols) que pode ser obtida de 0,30 mols de na reação:
Numa reação de neutralização, de ácido sulfúrico são adicionados a de hidróxido de cálcio.
a) Qual o reagente em excesso?
Numa reação de neutralização, de ácido sulfúrico são adicionados a de hidróxido de cálcio.
b) Qual a massa de reagente que irá sobrar no processo?