Exercícios Resolvidos de Composição dos Produtos

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Enunciado

Gás metano C H 4 é queimado com ar seco, gerando 1   k m o l de produtos secos com a seguinte composição em base volumétrica: 87   % de N 2 e 13   % de C O 2 . Determine a quantidade de k m o l de C H 4 que está sendo queimada.

Passo 1

Oi, lindonas e lindões! Tudo bem com a vida de vocês? Vamos fazer um exercício de combustão pra dar aquela turbinada no seu conhecimento?

O primeiro passo de um exercício de combustão é determinar quais os reagentes e produtos da combustão. A questão disse que C H 4 e ar seco (mistura de uma parte de O 2 e 3,76 partes de N 2 ) reagem. Logo, C H 4 , N 2 e O 2 são os reagentes. A questão também disse que os produtos secos (sem contar com o H 2 O ) são N 2 e C O 2 . Logo, N 2 , C O 2 e H 2 O são os produtos.

a   C H 4 + b   O 2 + 3,76   N 2 ⏟ r e a g e n t e s ⟶ c   H 2 O + d   C O 2 + e   N 2 ⏟ p r o d u t o s

a , b , c , d e e são os coeficientes estequiométricos da equação química da combustão. Alguns desses coeficientes estequiométricos precisam ser encontrados para a gente conseguir calcular a quantidade a de k m o l de C H 4 na combustão. Alguns deles serão determinados através do balanço da equação química que começaremos a fazer no próximo passo.

Passo 2

O primeiro passo para fazer o balanço de uma equação, quando o enunciado nos dá a composição dos produtos é determinar a quantidade de k m o l dos produtos a partir dessa composição. Calcularemos, então, a quantidade d de k m o l de C O 2 multiplicando 1   k m o l dos produtos secos pelos 13   % de C O 2 .

d = 13 100 × 1 = 0,13   k m o l

Nós não vamos precisar calcular os demais coeficientes para achar a quantidade a de k m o l de C H 4 ! Como acharemos a através do balanço de carbono C , conhecer o coeficiente d já basta.

Para balancear C , os d   k m o l de C nos produtos têm que ser iguais aos a   k m o l de C dos reagentes.

a = d

a = 0,13   k m o l

Passo 3

Resposta

a = 0,13   k m o l

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