A queima de 46 kg de tolueno, em uma reação de combustão completa, produz mais de 150 kg de gás carbônico.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a queima de 46 kg de tolueno numa reação de combustão completa e diz que isso produz mais de 150 kg de gás carbônico (CO₂). Vamos usar química básica, especialmente estequiometria, que é a parte que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar balancear a equação da combustão do tolueno e fazer alguns cálculos para verificar essa afirmação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química da combustão completa do tolueno. O tolueno tem a fórmula molecular C₇H₈. Na combustão completa, ele reage com o oxigênio (O₂) para formar dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). Então, a equação preliminar fica assim:
Passo 3
Agora, precisamos balancear essa equação para ter o mesmo número de átomos de cada elemento dos dois lados. Vamos fazer isso passo a passo:
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Carbono ©: Há 7 átomos de carbono no tolueno, então precisamos de 7 moléculas de CO₂.
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Hidrogênio (H): Há 8 átomos de hidrogênio no tolueno, então precisamos de 4 moléculas de H₂O.
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Oxigênio (O): No lado dos produtos, temos
oxigênios do CO₂ e oxigênios da água, totalizando 18 oxigênios. Como cada molécula de O₂ tem 2 átomos de oxigênio, precisamos de 9 moléculas de O₂.
Pronto, a equação balanceada é:
Passo 4
Vamos calcular as massas molares dos compostos envolvidos:
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Tolueno (C₇H₈):
- Carbono ©: 12 g/mol × 7 = 84 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol × 8 = 8 g/mol
- Total: 84 + 8 = 92 g/mol
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Dióxido de Carbono (CO₂):
- Carbono ©: 12 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
- Total: 12 + 32 = 44 g/mol
Passo 5
Agora, vamos descobrir quantos moles de tolueno temos em 46 kg:
Segundo a equação balanceada, cada mole de tolueno produz 7 moles de CO₂. Então:
Passo 6
Finalmente, vamos converter os moles de CO₂ em massa:
Convertendo para kg:
Resposta
A queima completa de 46 kg de tolueno produz 154 kg de gás carbônico (CO₂), confirmando que é mais de 150 kg.