etanol é uma substância química amplamente empregada como biocombustivel. Suponhaque 15 kg de etanol
sofra combustão. Calcule: (a) a massa de gás carbônico liberada no ambiente; (b) o número de átomos de carbono liberados nessacombustão. (Massas atômicas:
).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de química sobre a combustão do etanol, que é um biocombustível. A gente precisa calcular duas coisas: (a) a massa de dióxido de carbono (
) que é liberada no ambiente quando 15 kg de etanol (
) queimam, e (b) o número de átomos de carbono que são liberados nessa combustão. Para resolver isso, vamos usar as relações estequiométricas da reação de combustão e as massas atômicas fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da combustão do etanol. A combustão completa de um álcool como o etanol reage com o oxigênio (
) para formar dióxido de carbono (
) e água (
). A equação geral é:
Agora, vamos balancear essa equação.
Passo 3
Balanceando a equação:
- Carbono: Há 2 carbonos no etanol, então precisamos de 2
. - Hidrogênio: Há 6 hidrogênios no etanol, então precisamos de 3
. - Oxigênio: No lado dos reagentes, temos 1 oxig��nio do etanol e, além disso, o
. No lado dos produtos, temos 2×2=4 oxigênios nas e 3×1=3 oxigênios nas , totalizando 7 oxigênios.
Portanto, temos:
Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 4
Agora que temos a equação balanceada, podemos usar a relação molar entre o etanol e o dióxido de carbono para encontrar a massa de
liberada.
A relação molar é:
Isso significa que 2 mols de etanol produzem 4 mols de
, ou seja, 1 mol de etanol gera 2 mols de
.
Passo 5
Vamos calcular primeiro a massa molar do etanol (
):
Agora, calculamos quantos mols de etanol temos em 15 kg:
Passo 6
Usando a relação molar, cada mol de etanol gera 2 mols de
. Portanto, o número de mols de
é:
Agora, calculamos a massa molar do
:
Então, a massa de
liberada é:
Passo 7
Para encontrar o número de átomos de carbono liberados, vamos usar os mols de
que calculamos. Cada molécula de
tem 1 átomo de carbono. Portanto, o número de átomos de carbono é igual ao número de mols de
multiplicado pelo número de Avogadro (
):
Resposta
(a) A massa de dióxido de carbono (
) liberada no ambiente é aproximadamente 28,72 kg.
(b) O número de átomos de carbono liberados nessa combustão é aproximadamente
átomos.