Em uma reação de combustão, etano
reage com oxigênio
para formar dióxido de carbono
e água
, conforme a equação não balanceada abaixo:
Considere que 30 g de ETANO reagem com 200 g de OXIGÊNIO.
Calcule a quantidade de dióxido de carbono
formada em gramas (g).
Calcule a quantidade de dióxido de carbono
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de combustão do etano (
). A gente tem 30 g de etano e 200 g de oxigênio (
) reagindo para formar dióxido de carbono (
) e água (
). O objetivo é descobrir quantos gramas de
são formados. Para isso, vamos usar conceitos de química como balanceamento de equações, cálculo de massa molar, conversão de massa para mols e identificar o reagente limitante.
Passo 2
Primeiro, precisamos balancear a equação química. Isso significa ajustar os coeficientes das substâncias para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos reagentes e nos produtos. A equação inicial é:
Vamos balancear:
- Carbono ©: Há 2 átomos de C no etano, então precisamos de 2 moléculas de
. - Hidrogênio (H): Há 6 átomos de H no etano, então precisamos de 3 moléculas de
. - Oxigênio (O): No lado dos produtos, temos
átomos de O no e átomos de O na , totalizando 7 átomos de O. No lado dos reagentes, cada molécula de tem 2 átomos de O, então precisamos de moléculas de . Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 3
Agora, vamos calcular as massas molares das substâncias envolvidas:
-
: - C: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
- H: 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
- Total: 24 + 6 = 30 g/mol
-
: - O: 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
-
: - C: 12 g/mol × 1 = 12 g/mol
- O: 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
- Total: 12 + 32 = 44 g/mol
Passo 4
Vamos converter as massas dadas para mols usando as massas molares:
-
Mols de
: -
Mols de
:
Passo 5
Agora, vamos verificar qual é o reagente limitante. Olhando a equação balanceada, vemos que:
- 2 mols de
reagem com 7 mols de . - Então, 1 mol de
precisaria de mols de .
Temos 6,25 mols de
disponíveis, que é mais que o necessário para reagir com 1 mol de
. Portanto, o
é o reagente limitante.
Passo 6
Como o
é limitante, vamos usar ele para calcular a quantidade de
produzida. Segundo a equação balanceada:
Isso significa que 2 mols de
produzem 4 mols de
. Então, 1 mol de
produzirá 2 mols de
.
Como temos 1 mol de
:
Passo 7
Finalmente, vamos converter os mols de
para gramas usando a massa molar:
Resposta
São formados 88 gramas de dióxido de carbono (
).