Dada a equação de combustão do etanol em um motor de carro: \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}), utilize a tabela periódica e calcule:
o \mathrm{n}^{\circ} de mols de \mathrm{CO}_{2} gerados a partir de 1,5 mols de \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado dá a equação de combustão do etanol e pede quantos mols de \mathrm{CO}_2 são gerados a partir de 1,5 mols de \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}. Informações relevantes fornecidas:
  • Reagente: \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}(\ell) (etanol).
  • Reagente: \mathrm{O}_2(g).
  • Produtos: \mathrm{CO}_2(g) e \mathrm{H}_2\mathrm{O}(g).
  • Quantidade inicial: 1,5 mol de \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}.
    Pergunta a responder:
  • Qual o número de mols de \mathrm{CO}_2 gerados?

Passo 2

Escrevo a equação química (não balanceada) que o enunciado deu:
\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}(\ell)+\mathrm{O}_2(g)\rightarrow \mathrm{CO}_2(g)+\mathrm{H}_2\mathrm{O}(g)

Passo 3

Para balancear a equação, conto os átomos de cada elemento em cada espécie (usar a tabela periódica aqui serve para identificar os símbolos e, se necessário, as massas atômicas; neste problema precisamos apenas contar átomos por molécula):
  • Em \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}: 2 átomos de C, 6 átomos de H, 1 átomo de O.
  • Em \mathrm{CO}_2: 1 átomo de C, 2 átomos de O.
  • Em \mathrm{H}_2\mathrm{O}: 2 átomos de H, 1 átomo de O.
  • Em \mathrm{O}_2: 2 átomos de O por molécula.
    Agora ajusto coeficientes inteiros de modo que o número de átomos de cada elemento seja conservado.

Passo 4

Balanceamento passo a passo:
  • Carbono: há 2 átomos de C no etanol, então preciso de 2 moléculas de \mathrm{CO}_2 para ter 2 átomos de C no produto. Coloco coeficiente 2 em \mathrm{CO}_2.
  • Hidrogênio: há 6 átomos de H no etanol, cada \mathrm{H}_2\mathrm{O} tem 2 H, então preciso de 3 moléculas de \mathrm{H}_2\mathrm{O} (porque 3\times2=6). Coloco coeficiente 3 em \mathrm{H}_2\mathrm{O}.
  • Oxigênio: agora conto oxigênios do lado dos produtos: \mathrm{CO}_2 com coeficiente 2 2\times2=4 átomos de O; \mathrm{H}_2\mathrm{O} com coeficiente 3 3\times1=3 átomos de O. Total de O nos produtos = 4+3=7 átomos. No etanol já há 1 átomo de O, então faltam 6 átomos de O vindos do \mathrm{O}_2, e cada molécula de \mathrm{O}_2 tem 2 átomos. Logo preciso de 3 moléculas de \mathrm{O}_2 (porque 3\times2=6).
    Assim a equação balanceada é:
\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}(\ell)+3\,\mathrm{O}_2(g)\rightarrow 2\,\mathrm{CO}_2(g)+3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}(g)

Passo 5

Interpretação estequiométrica (a parte prática para a prova): os coeficientes estequiométricos indicam razões molares entre reagentes e produtos. Da equação balanceada vemos a razão entre \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O} e \mathrm{CO}_2:
1\\ \text{mol de }\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}\\ \text{produz}\\\ 2\\ \text{mol de }\mathrm{CO}_2.
Ou seja, a razão molar é
\frac{2\\ \text{mol }\mathrm{CO}_2}{1\\ \text{mol }\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}}.

Passo 6

Cálculo numérico usando a razão molar: multiplico os 1,5 mols de etanol pela razão para obter mols de \mathrm{CO}_2:
1,5\\ \text{mol }\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}\times\frac{2\\ \text{mol }\mathrm{CO}_2}{1\\ \text{mol }\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\mathrm{O}}=1,5\times2=3,0\\ \text{mol }\mathrm{CO}_2.

Passo 7

Resposta final em palavras rápidas e incentivo: a partir de 1,5 mol de etanol, considerando a equação balanceada, obtém-se 3,0 mols de dióxido de carbono. Mandou bem por trazer o exercício — a parte chata é o balanceamento, depois é só multiplicar pela razão molar. Vai com tudo na prova!

Resposta

\,3,0\\ \text{mol de }\mathrm{CO}_2

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