Os combustíveis de origem fóssil, como o petróleo e o gás natural, geram um sério problema ambiental, devido à liberação de dióxido de carbono durante o processo de combustão. O quadro apresenta as massas molares e as reações de combustão não balanceadas de diferentes combustíveis. Considerando a combustão completa de 58 g de cada um dos combustíveis listados no quadro, a substância que emite mais CO2 é o
a) etano.
b) butano.
c) metano.
d) propano.
e) acetileno.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre combustíveis fósseis, como petróleo e gás natural, que, quando queimados, liberam dióxido de carbono (CO₂), um gás que prejudica o meio ambiente. A gente tem que descobrir, entre etano, butano, metano, propano e acetileno, qual desses combustíveis, quando queimado completamente a partir de 58 gramas, libera mais CO₂. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações de combustão e calcular quantos mols de CO₂ cada combustível gera quando queimado.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que uma reação de combustão completa de um hidrocarboneto (como esses combustíveis) gera CO₂ e água (H₂O). A fórmula geral é:
Hidrocarboneto + O2 CO2 + H2O
Mas cada combustível tem uma fórmula diferente, então precisamos balancear cada reação para descobrir quantos mols de CO₂ são produzidos por mol de combustível.

Passo 3

Vamos considerar cada combustível:
  1. Metano (CH₄):
    CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
    Aqui, 1 mol de metano gera 1 mol de CO₂.
  2. Etano (C₂H₆):
    2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O
    2 mols de etano produzem 4 mols de CO₂, ou seja, 1 mol de etano gera 2 mols de CO₂.
  3. Propano (C₃H₈):
    C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
    1 mol de propano gera 3 mols de CO₂.
  4. Butano (C₄H₁₀):
    2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O
    2 mols de butano produzem 8 mols de CO₂, ou seja, 1 mol de butano gera 4 mols de CO₂.
  5. Acetileno (C₂H₂):
    2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
    2 mols de acetileno produzem 4 mols de CO₂, ou seja, 1 mol de acetileno gera 2 mols de CO₂.

Passo 4

Agora, vamos calcular quantos mols de cada combustível temos em 58 gramas. Para isso, precisamos das massas molares:
  • Metano (CH₄): C = 12 g/mol, H = 1 g/mol × 4 = 4 g/mol → Massa molar = 16 g/mol
  • Etano (C₂H₆): C = 12 × 2 = 24 g/mol, H = 1 × 6 = 6 g/mol → Massa molar = 30 g/mol
  • Propano (C₃H₈): C = 12 × 3 = 36 g/mol, H = 1 × 8 = 8 g/mol → Massa molar = 44 g/mol
  • Butano (C₄H₁₀): C = 12 × 4 = 48 g/mol, H = 1 × 10 = 10 g/mol → Massa molar = 58 g/mol
  • Acetileno (C₂H₂): C = 12 × 2 = 24 g/mol, H = 1 × 2 = 2 g/mol → Massa molar = 26 g/mol
Agora, calculamos os mols em 58 g:
Mols = MassaMassa molar
  • Metano: 5816 = 3,625 mols
    - Etano:
    5830 approx 1,933 mols
  • Propano: 5844 approx 1,318 mols
    - Butano:
    5858 = 1 mol
  • Acetileno: 5826 approx 2,231 mols

Passo 5

Agora, multiplicamos os mols de cada combustível pela quantidade de CO₂ que cada mol gera:
  • Metano: 3,625 mols × 1 mol CO₂/mol combustível = 3,625 mols de CO₂
  • Etano: 1,933 mols × 2 mols CO₂/mol combustível ≈ 3,866 mols de CO₂
  • Propano: 1,318 mols × 3 mols CO₂/mol combustível ≈ 3,954 mols de CO₂
  • Butano: 1 mol × 4 mols CO₂/mol combustível = 4 mols de CO₂
  • Acetileno: 2,231 mols × 2 mols CO₂/mol combustível ≈ 4,462 mols de CO₂

Passo 6

Comparando os mols de CO₂ emitidos:
  • Metano: 3,625 mols
  • Etano: 3,866 mols
  • Propano: 3,954 mols
  • Butano: 4 mols
  • Acetileno: 4,462 mols
O acetileno emite a maior quantidade de CO₂ quando queimado completamente a partir de 58 gramas.

Resposta

A substância que emite mais CO₂ é o acetileno.

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