A combustão completa do octano,
, componente da gasolina, ocorre como a seguir:
Quantos gramas de octano são necessários para formar
de
?
Passo 1
O enunciado pede para descobrir quantos gramas de octano são necessários para formar
de
.\n
Informações dadas no enunciado:
Informações dadas no enunciado:
e a massa de
formada é
.\n
O que precisamos encontrar: massa de (octano) que produz essa quantidade de
.
O que precisamos encontrar: massa de
Passo 2
Balanceamento da reação e razão estequiométrica entre octano e
.\n
Para balancear, igualamos o número de átomos de cada elemento aos dois lados. Carbono: há 8 átomos de C no octano, então aparecem 8 moléculas de . Hidrogênio: há 18 átomos de H no octano, que formam
moléculas de
. Oxigênio vem do
e ajusta-se em seguida. Uma forma balanceada (com fração) é:
Para balancear, igualamos o número de átomos de cada elemento aos dois lados. Carbono: há 8 átomos de C no octano, então aparecem 8 moléculas de
Multiplicando tudo por
para evitar frações:
Da equação balanceada (qualquer das duas formas) vemos que
mol de
produz
mol de
.\n
Logo, a relação estequiométrica que vamos usar é:
Logo, a relação estequiométrica que vamos usar é:
Passo 3
Explicação sobre mols e massa molar (o que vamos usar).\n
- Mol é a unidade que relaciona número de partículas (átomos ou moléculas) com massa. Usamos mol para traduzir massas em quantidades químicas através da massa molar.\n
- Massa molar (
) é a massa de mol de uma substância, em . Para um composto, soma-se a massa atômica de cada átomo na fórmula.\n
Fórmulas que vamos usar:\n
Convertendo massa () em mols:
onde
é o número de mols,
é a massa em
e
é a massa molar em
.\n
E para passar de mols de uma substância para mols de outra
usamos a razão estequiométrica (coeficientes da reação):
E para passar de mols de uma substância
Passo 4
Calcular as massas molares necessárias e explicar cada valor.\n
Massa molar do : carbono
, oxigênio
. Então
Massa molar do
Massa molar do octano
: carbono
cada, hidrogênio
cada. Então
(Arredondaremos adequadamente ao final; por enquanto guardamos esses valores com precisão suficiente para os cálculos.)
Passo 5
Converter
de
em mols.\n
Usamos . Substituindo:
Usamos
Calculando:
Expliquei: isso significa que foram formados aproximadamente
mol de
.
Passo 6
Usar a razão estequiométrica para encontrar quantos mols de octano foram consumidos.\n
Da equação, mol de octano produz
mol de
. Então
Da equação,
Substituindo:
Interpretação: precisamos de cerca de
mol de octano para formar os
mol de
.
Passo 7
Converter os mols de octano em massa (gramas).\n
Usamos novamente . Então
Usamos novamente
Calculando:
Agora ajustamos algarismos significativos: a massa dada de
foi
(três algarismos significativos), então a resposta final deve ser apresentada com três algarismos significativos.\n
Arredondando para três algarismos significativos obtemos
.
Arredondando