*2.72) Sob apropriadas condições, octano, C8 HI8, queima em oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Se 12,0 g de octano e 50,0 g de oxigênio são misturados e reagem, qual reagente está em excesso? De quanto será esse excesso?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que 12,0 g de octano (fórmula C₈H₁₈) e 50,0 g de O₂ reagem para formar CO₂ e H₂O. A matéria aqui é estequiometria (balanço de equação, cálculo de mols, reagentes limitantes e reagente em excesso). Para resolver, a gente vai precisar:
  1. Balancear a equação químico.
  2. Calcular a massa molar de cada substância e converter gramas em mols.
  3. Ver qual reagente acaba primeiro (limitante) e ver quanto sobra do outro (excesso).

Passo 2

Primeiro, balancear a reação:
C8H18 + O2 longrightarrow CO2 + H2O
Balanceando carbono e hidrogênio, a forma mais simples é:
C8H18 + 12,5,O2 longrightarrow 8,CO2 + 9,H2O
(ou multiplicando tudo por 2 para evitar fração:
2,C8H18 + 25,O2 longrightarrow 16,CO2 + 18,H2O
Mas a versão com 12,5 é ok pra este cálculo.)

Passo 3

Agora, vamos achar quantos mols a gente tem de cada um:
  1. Massa molar do octano, C8H18:
MC8H18 = 8times12 + 18times1 = 96 + 18 = 114 g/mol
Mols de octano:
nC8H18 = 12,0 g114 g/mol approx 0,1053 mol
  1. Massa molar do oxigênio, O2:
MO2 = 2times16 = 32 g/mol
Mols de O₂:
nO2 = 50,0 g32 g/mol = 1,5625 mol

Passo 4

Pela estequiometria balanceada (versão com fração), cada mol de C8H18 precisa de 12,5 mol de O2. Então, para 0,1053 mol de octano a gente precisaria de:
nO2,,necessário = 0,1053 times 12,5 = 1,3163 molá
Mas a gente tem 1,5625 mol de O₂ disponível. Como 1,5625 mol > 1,3163 mol, sobra oxigênio. Logo, o octano é o reagente limitante e o O₂ está em excesso.

Passo 5

Para achar o excesso de O₂:
Mols de O₂ que sobram = 1,5625 mol – 1,3163 mol = 0,2462 mol
Convertendo para gramas:
massa de O₂ em excesso = 0,2462 mol times 32 g/mol approx 7,88 g

Resposta

O oxigênio ( O2) está em excesso, sobrando aproximadamente 7,9 g.

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