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.
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:
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:
-
Metano (CH₄):
Aqui, 1 mol de metano gera 1 mol de CO₂. -
Etano (C₂H₆):
2 mols de etano produzem 4 mols de CO₂, ou seja, 1 mol de etano gera 2 mols de CO₂. -
Propano (C₃H₈):
1 mol de propano gera 3 mols de CO₂. -
Butano (C₄H₁₀):
2 mols de butano produzem 8 mols de CO₂, ou seja, 1 mol de butano gera 4 mols de CO₂. -
Acetileno (C₂H₂):
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:
- Metano:
- Etano:
- Propano:
- Butano:
- Acetileno:
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.