Escreva a reação de combustão do butano e diga quantos gramas de
são produzidos na combustão de 100 g do hidrocarboneto.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Escrever a reação de combustão do butano.
- Calcular quantos gramas de
são produzidos na combustão de do hidrocarboneto.
Informações dadas (explícitas ou implícitas):
- A substância é o butano, cuja fórmula molecular é
. - Massa de butano disponível:
. - Supõe-se combustão completa em presença de
, produzindo e .
Passo 2
Escrever a equação química geral (não balanceada) da combustão completa do butano:
Aqui a ideia é que todo o carbono vira
e todo o hidrogênio vira
. Ainda precisamos balancear os coeficientes estequiométricos.
Passo 3
Como balancear a reação — método passo a passo (explicação didática):
- Colocar coeficientes desconhecidos:
. - Balancear átomos de carbono: cada molécula de
tem 4 átomos de C, e cada tem 1 C, logo
- Balancear átomos de hidrogênio:
tem 10 H e tem 2 H, logo
- Balancear átomos de oxigénio: o lado direito tem
oxigénios de mais oxigénios de , total . No lado esquerdo, cada contribui com 2 átomos, então
Substituindo
e
:
- Para eliminar frações, escolhe-se
. Assim:
Portanto a equação balanceada com coeficientes inteiros é
Explicação prática: isto dá a relação estequiométrica entre as quantidades reagentes/produtos; por exemplo,
mol de
produz
mol de
.
Passo 4
Conceito de mol e massa molar (aula rápida e necessária para a conversão):
- A massa molar
de uma substância é a massa de dessa substância, em . - Para um composto, soma-se as massas atômicas dos elementos multiplicadas pelas suas quantidades na fórmula.
- Vamos usar masas atômicas aproximadas (tabelas periódicas):
Passo 5
Calcular a massa molar do butano e converter
para mols:
- Molaridade do butano:
- Número de mols de butano em
:
(Dica prática: dividir massa pela massa molar dá o número de mols; é a conversão fundamental em estequiometria.)
Passo 6
Usar a estequiometria para achar os mols de
:
- Da equação balanceada,
mol de produz mol de .
Passo 7
Converter mols de
para massa (usar massa molar do
):
- Massa molar do dióxido de carbono:
- Massa de
produzida:
(Arredondando com sentido prático para três algarismos significativos:
.)