A queima de combustíveis como a gasolina, é um dos responsáveis pela elevada emissão de CO 2, apontada pelas autoridades como um vilão do aquecimento global. A reação de combustão do principal componente da gasolina, o isoctano, é dado a seguir:
C8 H18(l)+O2(g) CO2(g)+H2 O(l)
Determine a quantidade de matéria (mol) de água produzida a partir de 57 g 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:
C8H18(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)
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:
C8H18 + O2 CO2 + H2O
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:
2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O
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 ( C8H18):
  • Carbono ©: 12,01 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1,008 g/mol
Massa molar = (8 times 12,01) + (18 times 1,008) = 96,08 + 18,144 = 114,224,g/mol
Agora, calculamos os mols de isoctano:
Mols de C8H18 = 57,g114,224,g/mol approx 0,499,mol

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:
2,C8H18 18,H2O
Isso significa que 2 mols de isoctano produzem 18 mols de água. A relação é:
18,mol,H2O2,mol,C8H18 = 9,mol,H2Omol,C8H18
Então, multiplicamos os mols de isoctano pela relação:
0,499,mol,C8H18 times 9,mol,H2Omol,C8H18 approx 4,49,mol,H2O

Resposta

A quantidade de matéria de água produzida a partir de 57 g de isoctano é aproximadamente 4,49,mol.

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