Quantos mols de O2 são necessários para reagir com 10 mols de C4 H10 (butano), na reaçāo de combustāo completa do butano?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa descobrir quantos mols de O2 são necessários para reagir com 10 mols de C4H10 (butano) numa reação de combustão completa. Isso envolve entender a química das reações de combustão e como balancear equações químicas usando proporções molares.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação geral da combustão completa do butano. Na combustão completa, o hidrocarboneto reage com o oxigênio ( O2) produzindo dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). A equação fica assim:
C4H10 + O2 CO2 + H2O

Passo 3

Agora, precisamos balancear essa equação, ou seja, garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da equação.
Vamos começar com o carbono ©. No butano ( C4H10) temos 4 átomos de C, então precisamos de 4 moléculas de CO2 para equilibrar:
C4H10 + O2 4,CO2 + H2O

Passo 4

Em seguida, vamos balancear o hidrogênio (H). No butano temos 10 átomos de H, então precisamos de 5 moléculas de H2O para equilibrar:
C4H10 + O2 4,CO2 + 5,H2O

Passo 5

Agora, vamos contar os átomos de oxigênio (O) em ambos os lados.
No lado dos produtos:
  • Em 4,CO2, temos 4 times 2 = 8 átomos de O.
  • Em 5,H2O, temos 5 times 1 = 5 átomos de O.
    Totalizando 8 + 5 = 13 átomos de O.
No lado dos reagentes, apenas temos O2, que tem 2 átomos de O por molécula. Para ter 13 átomos de O, precisamos de 132 = 6,5 moléculas de O2.

Passo 6

Como geralmente não gostamos de ter frações na frente das moléculas, multiplicamos toda a equação por 2 para eliminar o 6,5:
2,C4H10 + 13,O2 8,CO2 + 10,H2O
Isso nos mostra que para 2 mols de butano, precisamos de 13 mols de oxigênio.

Passo 7

Agora, como a pergunta é para 10 mols de C4H10, vamos encontrar quantos mols de O2 são necessários. Usando uma regra de três simples:
13,mol,O22,mol,C4H10 = x,mol,O210,mol,C4H10
Resolvendo para x:
x = 13 times 102 = 65,mol,O2

Resposta

São necessários 65 mols de O2 para reagir com 10 mols de C4H10 na combustão completa do butano.

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