No teste de um motor de automóvel para acompanhar a combustão de 1,00 L de octano ( 702 g ) sob certas condições, obteve-se
de dióxido de carbono. Qual é o rendimento percentual da formação de dióxido de carbono?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a combustão de 1,00 litro de octano (702 g) e a quantidade de dióxido de carbono (1,84 kg) produzida. O conteúdo que vamos usar aqui é Estequiometria, que ajuda a entender as relações entre reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar balancear a equação química da combustão, calcular moles e usar a fórmula de rendimento percentual.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química da combustão completa do octano (
). A combustão completa de um hidrocarboneto como o octano produz dióxido de carbono (
) e água (
). A equação não balanceada fica assim:
Passo 3
Agora, vamos balancear essa equação. Contamos os átomos de cada elemento em ambos os lados:
- Carbono ©: 8 no octano, então precisamos de 8
. - Hidrogênio (H): 18 no octano, então precisamos de 9
(cada tem 2 H). - Oxigênio (O): Total nos produtos:
(de ) + (de ) = 25 O.
No reagente, temos apenas o
, então precisamos de
moléculas de
. Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 4
Vamos calcular a massa molar do octano (
):
Passo 5
Agora, vamos calcular quantos mols de octano estamos queimando:
Passo 6
Pela equação balanceada, 2 mols de octano produzem 16 mols de
. Então, 6,14 mol de octano iriam, teoricamente, produzir:
Passo 7
Vamos converter a massa real de
produzida (1,84 kg = 1840 g) em mols. A massa molar do
é:
Então,
Resposta
O rendimento percentual da formação de dióxido de carbono é aproximadamente 85,3%.
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