A queima de combustíveis como a gasolina, é um dos responsáveis pela elevada emissão de
, apontada pelas autoridades como um vilão do aquecimento global. A reação de combustão do principal componente da gasolina, o isoctano, é dado a seguir:
Determine a quantidade de matéria (mol) de água produzida a partir de
de isoctano:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre a queima de isoctano, que é um componente da gasolina. A reação química dada é:
O conteúdo que vamos precisar aqui é este de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar balancear a equação, calcular a quantidade de matéria (em mols) do isoctano que a gente tem e, a partir daí, determinar quantos mols de água serão produzidos.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. Isso significa ajustar os coeficientes na frente de cada molécula para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da seta.
A equação original é:
Vamos contar os átomos de cada elemento:
- Carbono ©: 8 no isoctano, 1 no CO₂
- Hidrogênio (H): 18 no isoctano, 2 na H₂O
- Oxigênio (O): 2 na O₂, 2 em CO₂ e 1 em H₂O
Para balancear, ajustamos os coeficientes:
Agora, temos o mesmo número de átomos de cada elemento em ambos os lados.
Passo 3
Agora que a equação está balanceada, vamos calcular a quantidade de matéria do isoctano que temos. Sabemos que temos 57 gramas de isoctano, e precisamos converter isso para mols.
Primeiro, calculamos a massa molar do isoctano (
):
- Carbono ©: 12,01 g/mol
- Hidrogênio (H): 1,008 g/mol
Agora, calculamos os mols de isoctano:
Passo 4
Com os mols de isoctano conhecidos, vamos usar a relação estequiométrica da equação balanceada para encontrar os mols de água produzidos.
Na equação balanceada:
Isso significa que 2 mols de isoctano produzem 18 mols de água. A relação é:
Então, multiplicamos os mols de isoctano pela relação:
Resposta
A quantidade de matéria de água produzida a partir de 57 g de isoctano é aproximadamente
.