Parece agora que a mistura combustível pode conter não apenas propano e butano, mas também outros hidrocarbonetos. Tudo o que se sabe é que não há oxigênio no combustível. Use balanços atômicos para calcular a composição elementar do combustível a partir da análise dada dos produtos de combustão. Prove que a sua solução é consistente com a da parte a). R: Composição elementar (base molar)
.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos uma mistura de combustíveis que contém hidrocarbonetos (como propano e butano), mas sem oxigênio no combustível. A partir da análise dos produtos da combustão, precisamos calcular a composição elementar do combustível, ou seja, determinar a porcentagem de carbono © e hidrogênio (H) na mistura. Para isso, vamos usar balanços atômicos, que envolvem conceitos de estequiometria e reação de combustão.
Passo 2
Primeiro, vamos considerar a reação de combustão completa de um hidrocarboneto genérico, cuja fórmula é
. A reação de combustão completa desse hidrocarboneto com oxigênio (
) resulta em dióxido de carbono (
) e água (
):
Passo 3
Nosso objetivo é determinar as proporções de C e H no combustível com base nas porcentagens fornecidas:
e
. Para facilitar os cálculos, vamos supor que temos 100 g de combustível. Assim, teremos:
- Carbono ©: 27,8 g
- Hidrogênio (H): 72,2 g
Passo 4
Agora, vamos converter essas massas em mols usando as massas molares dos elementos:
- Massa molar do C: 12 g/mol
- Massa molar do H: 1 g/mol
Calculando os mols:
Passo 5
Para encontrar a relação empírica entre C e H, vamos dividir ambos os valores de mols pelo menor número de mols obtido:
Arredondando para números inteiros, temos a proporção de C:H = 1:31. Isso significa que, para cada átomo de carbono, há aproximadamente 31 átomos de hidrogênio na composição do combustível.
Resposta
A composição elementar do combustível (base molar) é: