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:
Qual o volume de
consumido, a 1 atm e
, quando são formados 162 gramas de água?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a combustão do isoctano, que é o principal componente da gasolina. A gente precisa descobrir qual o volume de
que é consumido quando são formados 162 gramas de água, considerando que a pressão é de 1 atm e a temperatura é 0°C. Para resolver isso, vamos precisar equilibrar a equação química, usar conceitos de estequiometria e entender um pouquinho sobre as condições padrões de temperatura e pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos equilibrar a equação da combustão do isoctano. A equação inicial é:
Vamos balancear os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio de cada lado.
Passo 3
Balanceando o carbono (
):
Temos 8 carbonos no isoctano, então precisamos de 8 no lado dos produtos.
Temos 8 carbonos no isoctano, então precisamos de 8
Passo 4
Balanceando o hidrogênio (
):
O isoctano tem 18 hidrogênios, então precisamos de 9 moléculas de água para ter 18 hidrogênios.
O isoctano tem 18 hidrogênios, então precisamos de 9 moléculas de água para ter 18 hidrogênios.
Passo 5
Agora, balanceando o oxigênio (
):
No lado dos produtos, temos:
No lado dos produtos, temos:
- 8
com 2 oxigênios cada: oxigênios - 9
com 1 oxigênio cada: oxigênios
Total de oxigênios nos produtos:
No lado dos reagentes, o oxigênio está na molécula, então precisamos de moléculas de :
Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 6
Agora que a equação está balanceada, vamos usar a estequiometria para encontrar o volume de
consumido. Primeiro, calculamos a quantidade de mols de água formados a partir dos 162 gramas fornecidos.
A massa molar da
é:
Então, os mols de água são:
Passo 7
Pela equação balanceada, 25 mols de
produzem 18 mols de
. Então, para 9 mols de água:
Passo 8
Agora, vamos converter os mols de
para volume nas condições dadas (1 atm e 0°C). Nessas condições, 1 mol de gás ocupa 22,4 litros (essa é a regra dos gases ideais).
Então:
Resposta
O volume de
consumido é de 280 litros.