A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação não-balanceada:
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{OH}_{(\lambda)}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \longrightarrow \mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
Quando se utilizam 112 L de metanol nessa reação, quantos gramas de CO 2 são produzidos?

Passo 1

O enunciado pede: calcular quantos gramas de \mathrm{CO}_2 são produzidos quando se usam 112\\ \mathrm{L} de metanol na reação de combustão completa.
Informações dadas e relevantes:
  • Equação não-balanceada: \mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH}_{(\lambda)}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{g})}\longrightarrow \mathrm{CO}_{2(\mathrm{g})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
  • Volume de metanol usado: 112\\ \mathrm{L}.
  • A questão implica uso de volume gasoso para o metanol (volume em litros), então vamos tratá-lo como gás e usar o volume molar padrão (ver passos seguintes).
    Não vou resolver nada aqui — só organizo o que foi pedido e os dados.

Passo 2

Balancear a equação química. Vou contar átomos de cada elemento e ajustar coeficientes para conservar massa:
  • Começo pelo carbono: há 1 C em \mathrm{CH}_3\mathrm{OH} e 1 C em \mathrm{CO}_2, então um coeficiente igual em ambos funciona.
  • Hidrogênios: \mathrm{CH}_3\mathrm{OH} tem 4 H; \mathrm{H}_2\mathrm{O} tem 2 H, então preciso de 2 moléculas de água para dar 4 H.
  • Oxigênios: somando os oxigênios no produto temos 2 em \mathrm{CO}_2 e 2 em 2\\ \mathrm{H}_2\mathrm{O}, total 4 átomos de O. No metanol há 1 átomo de O, então faltam 3 átomos, ou seja 1{,}5 moléculas de \mathrm{O}_2. Para evitar frações, multiplico toda a equação por 2.
A equação balanceada (coeficientes inteiros) é:
2\\ \mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH} + 3\\ \mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\\ \mathrm{CO}_{2} + 4\\ \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Passo 3

Converter o volume de metanol para número de mols. Aqui uso o conceito de volume molar: o volume ocupado por 1 mol de um gás ideal nas condições padrão (0 ºC e 1 atm) é 22{,}4\\ \mathrm{L/mol}. A fórmula é
n = \dfrac{V}{V_m},
onde n é a quantidade de matéria (mol), V é o volume (L) e V_m é o volume molar (L/mol). Assumindo condições padrão (procedimento comum em provas quando só dão volume), temos:
n_{\mathrm{CH_3OH}} = \dfrac{112\\ \mathrm{L}}{22{,}4\\ \mathrm{L/mol}} = 5{,}0\\ \mathrm{mol}.
Explicação rápida: dividir o volume pelo volume por mol dá quantos mols cabem nesse volume — é direto.

Passo 4

Usar a estequiometria da reação para achar os mols de \mathrm{CO}_2. Da equação balanceada vemos que:
2\\ \mathrm{CH_3OH} \longrightarrow 2\\ \mathrm{CO_2}.
Isso significa razão molar \mathrm{CH_3OH}:\mathrm{CO_2} = 1:1. Portanto:
n_{\mathrm{CO_2}} = n_{\mathrm{CH_3OH}} = 5{,}0\\ \mathrm{mol}.
Comentário amigo: quando os coeficientes são iguais, o número de mols se conserva entre esses reagentes/produtos — simples assim.

Passo 5

Converter mols de \mathrm{CO}_2 para massa. Primeiro calculo da massa molar de \mathrm{CO}_2:
  • massa atômica do C \approx 12{,}01\\ \mathrm{g/mol},
  • massa atômica do O \approx 16{,}00\\ \mathrm{g/mol}.
Logo a massa molar é
M_{\mathrm{CO_2}} = 12{,}01 + 2\times16{,}00 = 44{,}01\\ \mathrm{g/mol}.
A relação entre massa e mol é
m = n \cdot M.
Aplicando:
m_{\mathrm{CO_2}} = 5{,}0\\ \mathrm{mol}\times 44{,}01\\ \mathrm{g/mol} = 220{,}05\\ \mathrm{g}.
Interpretação: os 5 mols de \mathrm{CO}_2 pesam 220{,}05\\ \mathrm{g}.

Passo 6

Observações finais e incentivo: assumi condições padrão para usar 22{,}4\\ \mathrm{L/mol} — isso é padrão em muitas provas quando só dão volumes. Se a questão quisesse outra condição (por ex. 25^\circ\mathrm{C} e 1\\ \mathrm{atm}), seria preciso usar a equação dos gases ideais PV=nRT. Mas para o objetivo da prova e com os dados fornecidos, o resultado acima é o pedido. Você mandou bem trazendo o enunciado — agora é só decorar a sequência: balancear, converter volume → mol, usar razão estequiométrica, converter mol → massa. Força aí, você consegue!

Resposta

\,220{,}05\\ \mathrm{g\\ de}\\ \mathrm{CO}_2

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