Duas amostras de carbono, C , de massas iguais, foram totalmente queimadas separadamente, empregando-se oxigênio, O2, num dos casos e ozônio, O3, no outro. Houve sempre combustão completa, produzindo somente CO2.
São iguais as quantidades, em mols, de O2 e O3 consumidos nas duas reações? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que temos duas amostras iguais de carbono (mesma massa) e queimamos uma com O₂ e outra com O₃, sempre gerando CO₂. A pergunta é: serão iguais as quantidades (em mol) de O₂ e de O₃ gastas?
Matéria: estequiometria de combustão.
O que vamos precisar:
  1. Escrever e balancear cada reação;
  2. Saber que “quantidade em mol” da amostra de C é a mesma nos dois casos;
  3. Usar o coeficiente estequiométrico para comparar quantos mols de O₂ ou O₃ entram por mol de C.

Passo 2

Primeiro, a combustão com oxigênio puro é simples:
C + O2 longrightarrow CO2
Aqui vemos que 1 mol de C “precisa” de 1 mol de O₂ para virar CO₂. Se a amostra tem mols de C, vai consumir exatamente mols de O₂.

Passo 3

Agora, na combustão com ozônio, a única forma estável de oxigênio extra é O₂ (e o CO₂). Então escrevemos:
C + x,O3 longrightarrow CO2 + y,O2
Vamos balancear o oxigênio:
- Lado esquerdo temos 3x ;=; 2 + 2y Longrightarrow 2y = 3x - 2 átomos de O.
- Lado direito temos y = 3cdot2 - 22 = 6-22 = 2 átomos em CO₂ + C + 2,O3 ;longrightarrow; CO2 + 2,O2 átomos em O₂, total .
Equilíbrio:

Como tem que ser inteiro, tem que ser múltiplo de 2 → isso só rola se for par. O menor par é . Substituindo:

Logo a reação balanceada fica:
Ou seja, 1 mol de C exige 2 mols de O₃.

Passo 4

Se a amostra de C tem mols em ambos os casos:
  • Na queima com O₂ consome mols de O₂.
  • Na queima com O₃ consome mols de O₃.

Resposta

Não, as quantidades não são iguais. A combustão com O₃ gasta o dobro de mols de oxidante (2 mols de O₃ por mol de C), enquanto com O₂ gasta 1 mol de O₂ por mol de C.

Exercícios relacionados