Considerando o volume de ar consumido nos três procedimentos da determinação do tempo de queima em função do volume, e sabendo que a parafina possui fórmula molecular C40 H82, calcule a massa de parafina que foi consumida em cada um dos três procedimentos realizados na Atividade Prática.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos que calcular a massa de parafina consumida em três procedimentos diferentes, usando o volume de ar consumido durante a queima. A parafina tem a fórmula molecular C40H82. Para resolver isso, vamos precisar entender as reações de combustão da parafina, relacionar o volume de ar consumido com a quantidade de oxigênio utilizada e, por fim, calcular a massa da parafina que queimou.

Passo 2

Vamos começar escrevendo a equação balanceada da combustão da parafina. A parafina ( C40H82) queima com oxigênio ( O2) para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). A equação balanceada fica assim:
C40H82 + 1232O2 40CO2 + 41H2O
Isso significa que para cada mol de parafina queimado, são necessários 1232 mols de oxigênio.

Passo 3

Sabemos que o ar atmosférico é composto aproximadamente por 21% de oxigênio ( O2) e 79% de nitrogênio ( N2). Portanto, para encontrar o volume de oxigênio consumido a partir do volume de ar, usamos a relação:
VO2 = Var times 0,21
Onde VO2 é o volume de oxigênio e Var é o volume de ar consumido.

Passo 4

Agora, para relacionar o volume de oxigênio consumido com a quantidade de parafina que queimou, usamos a estequiometria da reação. Sabemos que:
1 mol de parafina 1232 mol de O2
Portanto, a quantidade de mols de parafina consumida ( nparafina) é:
nparafina = 2 times nO2123
Onde é o número de mols de oxigênio consumidos.

Passo 5

Para encontrar o número de mols de oxigênio consumidos a partir do volume de oxigênio, usamos a relação dos gases ideais na condição padrão de temperatura e pressão (CNTP), onde 1 mol de gás ocupa 22,4 litros:
nO2 = VO222,4 , L/mol
Substituindo na equação anterior:
nparafina = 2 times VO222,4123 = 2 times VO2123 times 22,4

Passo 6

Agora, calculamos a massa de parafina consumida utilizando a massa molar da parafina. A massa molar ( M) da parafina C40H82 é:
M = 40 times 12,01 , g/mol + 82 times 1,008 , g/mol = 480,4 , g/mol + 82,656 , g/mol = 563,056 , g/mol
Portanto, a massa de parafina consumida ( mparafina) é:
mparafina = nparafina times M = 2 times VO2123 times 22,4 times 563,056 , g/mol

Resposta

A massa de parafina consumida em cada procedimento é dada por:
mparafina = 2 times (Var times 0,21)123 times 22,4 times 563,056 , g
Onde Var é o volume de ar consumido em cada um dos três procedimentos.

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