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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. 8

A densidade do carvalho é de 0,72   g . c m - 3 . Supondo que o carvalho tenha a fórmula empírica C H 2 O , calcule a massa de água produzida quando uma tora de madeira de dimensões 12 c m × 14 c m × 25 c m queima até C O 2 ( g ) e H 2 O ( l ) .

Passo 1

Queremos determinar a massa de H 2 O produzida pela combustão do carvalho. Primero precisamos saber quantos m o l s de C H 2 O (carvalho) tem em uma tora com dimensões 12 c m × 14 c m × 25 c m .

Volume da tora = 4200   c m 3

Converta 4200   c m 3 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 do carvalho é ρ = 0,72   g . c m - 3 , substituímos na expressão acima.

m   C H 2 O = 0,72 g c m 3 × 4200   c m 3 = 3024   g

Passo 2

Para encontrar a quantidades de m o l s de C H 2 O fazemos da seguinte maneira:

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

M   d e   C H 2 O = M C + 2 × M H + M O = 12   g . m o l - 1 + 2 × 1,01   g . m o l - 1 + 16   g . m o l - 1

M   d e   C H 2 O = 30,02   g . m o l - 1

Calculamos então a conversão de massa para m o l .

m o l s   C H 2 O = m M = 3024   g 30,02   g . m o l - 1 = 100,73   m o l s

Portanto,  100,73   m o l s estão presentes em 4200   c m 3 de carvalho.

Passo 3

A reação de combustão completa do carvalho é a seguinte:

C H 2 O s + O 2 g → C O 2 g + H 2 O ( l )

Pela equação acima podemos perceber que a relação estequiométrica entre o   C H 2 O e o H 2 O , é de 1 para 1 . Ou seja, para cada 1   m o l s de C H 2 O é formado 1   m o l s de H 2 O . Assim, calculamos o número de mols de H 2 O   da seguinte maneira:

100,73       m o l s   C H 2 O × 1   m o l s   H 2 O 1   m o l s   C H 2 O = 100,73   m o l s   H 2 O

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 = 100,73   m o l s × 18,02   g . m o l - 1 = 1815,2   g  

Portanto, a quantidade de H 2 O é  1 , 8   k g .

Resposta

1,8   k g de H 2 O

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