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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.L - Ex. 7

A combustão de um hidrocarboneto produz água e dióxido de carbono. A densidade da gasolina é 0,79   g . m L - 1 . Suponha que a gasolina está representada pelo octano, C 8 H 18 , para o qual a reação de combustão é 2   C 8 H 18 l + 25   O 2 g → 16   C O 2 g + 18   H 2 O ( l ) . Calcule a massa de água produzida na combustão de 3,8   L de gasolina.

Passo 1

Queremos determinar a massa de H 2 O produzida pela combustão da Gasolina.

Primero precisamos saber quantos m o l s de C 8 H 18 l tem em 3,8   L .

Converta 3.8 L em massa ( g ) da seguinte maneira:

d e n s i d a d e = m a s s a v o l u m e ⇒ m a s s a = d e n s i d a d e × v o l u m e

Sabendo que a densidade de C 8 H 18 é ρ = 0,79   g . m L - 1 , substituímos na expressão acima.

m   C 8 H 18 = 0,79 g m L × 3,8 L × 1000 m L 1 L = 3,0 × 10 3   g

Passo 2

Para encontrar a quantidades de m o l s de C 8 H 18 fazemos da seguinte maneira:

Massa molar ( M ) de  C 8 H 18 é  114,2   g . m o l - 1 . 

M   d e   C 8 H 18 = 8 × M C + 18 × M H = 8 × 12   g . m o l - 1 + 18 × 1,01   g . m o l - 1

M   d e   C 8 H 18 = 114,2   g . m o l - 1

Calculamos então a conversão de massa para m o l .

m o l s   C 8 H 18 = m M = 3,0 × 10 3   g 114,2 g . m o l - 1 = 26,26   m o l s

Portanto,  26,26   m o l s estão presentes em 3.8 L de  C 8 H 18 .

Passo 3

A reação que ocorre é a seguinte:

2   C 8 H 18 l + 25   O 2 g → 16   C O 2 g + 18   H 2 O ( l )

Pela equação acima podemos perceber que a relação estequiométrica entre o   C 8 H 18 e o H 2 O , é de 2 para 18 . Ou seja, para cada 2   m o l s de C 8 H 18 são formados 18   m o l s de H 2 O . Assim, calculamos o número de mols de H 2 O   da seguinte maneira:

26,26     m o l s   C 8 H 18 × 18   m o l s   H 2 O 2   m o l s   C 8 H 18 = 236,4   m o l s   H 2 O

Passo 4

Em seguida, converta m o l s de  H 2 O em massa de H 2 O ,

m   H 2 O = m o l s × M = 236,4     m o l s × 18,02   g . m o l - 1 = 4260,4   g  

Portanto, a quantidade de H 2 O é  4,26   k g .

Resposta

4,26   k g de H 2 O

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