Em uma reação de combustão, etano (C2 H6) reage com oxigênio (O2) para formar dióxido de carbono (CO2) e água (H2 O), conforme a equação não balanceada abaixo:
C2 H6+O2 CO2+H2 O
Considere que 30 g de ETANO reagem com 200 g de OXIGÊNIO.
Calcule a quantidade de dióxido de carbono (CO2) formada em gramas (g).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de combustão do etano ( C2H6). A gente tem 30 g de etano e 200 g de oxigênio ( O2) reagindo para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). O objetivo é descobrir quantos gramas de CO2 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:
C2H6 + O2 CO2 + H2O
Vamos balancear:
  • Carbono ©: Há 2 átomos de C no etano, então precisamos de 2 moléculas de CO2.
  • Hidrogênio (H): Há 6 átomos de H no etano, então precisamos de 3 moléculas de H2O.
  • Oxigênio (O): No lado dos produtos, temos 2 times 2 = 4 átomos de O no CO2 e 3 times 1 = 3 átomos de O na H2O, totalizando 7 átomos de O. No lado dos reagentes, cada molécula de O2 tem 2 átomos de O, então precisamos de 7/2 = 3,5 moléculas de O2. Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O

Passo 3

Agora, vamos calcular as massas molares das substâncias envolvidas:
  • C2H6:
    • C: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
    • H: 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
    • Total: 24 + 6 = 30 g/mol
  • O2:
    • O: 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
  • CO2:
    • 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 C2H6:
    30,g30,g/mol = 1,mol
  • Mols de O2:
    200,g32,g/mol = 6,25,mols

Passo 5

Agora, vamos verificar qual é o reagente limitante. Olhando a equação balanceada, vemos que:
  • 2 mols de C2H6 reagem com 7 mols de O2.
  • Então, 1 mol de C2H6 precisaria de 72 = 3,5 mols de O2.
Temos 6,25 mols de O2 disponíveis, que é mais que o necessário para reagir com 1 mol de C2H6. Portanto, o C2H6 é o reagente limitante.

Passo 6

Como o C2H6 é limitante, vamos usar ele para calcular a quantidade de CO2 produzida. Segundo a equação balanceada:
2C2H6 4CO2
Isso significa que 2 mols de C2H6 produzem 4 mols de CO2. Então, 1 mol de C2H6 produzirá 2 mols de CO2.
Como temos 1 mol de C2H6:
1,mol times 2 = 2,mols de CO2

Passo 7

Finalmente, vamos converter os mols de CO2 para gramas usando a massa molar:
2,mols times 44,g/mol = 88,g de CO2

Resposta

São formados 88 gramas de dióxido de carbono ( CO2).

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