As quantidades de nitrogênio e enxofre são desprezíveis. A combustão se dará com de ar em excesso. Admitindo um grau de complementação de para o carbono, formando dióxido de carbono e supondo que os restantes do carbono produzam monóxido de carbono, determinar o volume de ar real que deve ser utilizado na combustão de 100 Kg desse carvão.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de combustão envolvendo carvão. Precisamos calcular o volume de ar real necessário para queimar 100 kg desse carvão, levando em conta que a combustão vai usar 50% de ar em excesso. Além disso, 90% do carbono vai virar dióxido de carbono ( ) e 10% vai virar monóxido de carbono ( ). Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e balanço de massa para reações químicas de combustão.

Passo 2

Primeiro, vamos assumir que todo o carvão é composto por carbono puro. Então, em 100 kg de carvão, temos 100 kg de .

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de carbono em mols. A massa molar do carbono ( ) é aproximadamente 12 g/mol.

Passo 4

Agora, vamos determinar quantos mols de e serão formados:
  • 90% do carbono vira :
  • 10% do carbono vira :

Passo 5

Vamos escrever as equações químicas para a formação de e :
Isso nos mostra quantas moléculas de são necessárias para cada mol de .

Passo 6

Calculando o oxigênio necessário para formar :
Para formar :

Passo 7

Total de mols de necessários:

Passo 8

Considerando 50% de excesso de ar, vamos calcular o oxigênio total fornecido:

Passo 9

Sabemos que o ar é composto aproximadamente por 21% de . Vamos calcular a quantidade total de ar necessária:

Passo 10

Por fim, vamos converter os mols de ar para volume. Considerando que, em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), 1 mol de gás ocupa 22,4 litros:
Convertendo para metros cúbicos:

Resposta

O volume de ar real necessário para a combustão de 100 kg de carvão é aproximadamente 1.262,39 metros cúbicos.

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Qual o elemento do par sugerido, Rb e I, tem raio atômico maior? Escolha a alternativa com a justificativa correta.
a) Rb possui raio atômico maior porque sua camada de valência está em um nível energético maior quando comparado com o nível energético da camada de valência do I.
b) I possui raio atômico maior porque seu núcleo com mais prótons exerce maior força de atração (carga nuclear) pelos elétrons e por isso, suas camadas estão mais próximas do núcleo quando comparadas com as camadas de Rb.
c) Rb possui raio atômico maior porque seu núcleo com menos prótons exerce menor força de atração (carga nuclear) pelos elétrons e por isso, suas camadas estão mais distantes do núcleo quando comparadas com as camadas de I .
d) I possui raio atômico maior porque sua camada de valência está em um nível energético maior quando comparado com o nível energético da camada de valência do Rb .
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Onde é a constante de Rydberg e vale .