O etanol é uma substância química amplamente empregada como biocombustivel. Suponhaque 15 kg de etanol (C2 H6 O) sofra combustão. Calcule: (a) a massa de gás carbônico liberada no ambiente; (b) o número de átomos de carbono liberados nessacombustão. (Massas atômicas: C=12 ; H=1 ; O=16 ).

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 ( CO2) que é liberada no ambiente quando 15 kg de etanol ( C2H6O) 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 ( O2) para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). A equação geral é:
C2H6O + O2 CO2 + H2O
Agora, vamos balancear essa equação.

Passo 3

Balanceando a equação:
  1. Carbono: Há 2 carbonos no etanol, então precisamos de 2 CO2.
  2. Hidrogênio: Há 6 hidrogênios no etanol, então precisamos de 3 H2O.
  3. Oxigênio: No lado dos reagentes, temos 1 oxig��nio do etanol e, além disso, o O2. No lado dos produtos, temos 2×2=4 oxigênios nas CO2 e 3×1=3 oxigênios nas H2O, totalizando 7 oxigênios.
Portanto, temos:
C2H6O + 32O2 2CO2 + 3H2O
Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2C2H6O + 3O2 4CO2 + 6H2O

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 CO2 liberada.
A relação molar é:
2 C2H6O 4 CO2
Isso significa que 2 mols de etanol produzem 4 mols de CO2, ou seja, 1 mol de etanol gera 2 mols de CO2.

Passo 5

Vamos calcular primeiro a massa molar do etanol ( C2H6O):
Massa molar do etanol = (2 times 12) + (6 times 1) + (16) = 24 + 6 + 16 = 46 g/mol
Agora, calculamos quantos mols de etanol temos em 15 kg:
15 kg = 15000 g
Número de mols de etanol = 15000 g46 g/mol approx 326,09 mol ú

Passo 6

Usando a relação molar, cada mol de etanol gera 2 mols de CO2. Portanto, o número de mols de CO2 é:
326,09 mol times 2 = 652,17 mol CO2
Agora, calculamos a massa molar do CO2:
Massa molar do CO2 = 12 + (2 times 16) = 12 + 32 = 44 g/mol
Então, a massa de CO2 liberada é:
652,17 mol times 44 g/mol = 28717,48 g approx 28,72 kg

Passo 7

Para encontrar o número de átomos de carbono liberados, vamos usar os mols de CO2 que calculamos. Cada molécula de CO2 tem 1 átomo de carbono. Portanto, o número de átomos de carbono é igual ao número de mols de CO2 multiplicado pelo número de Avogadro ( 6,022 times 10^23 átomos/molá):
652,17 mol times 6,022 times 10^23 átomos/mol approx 3,923 times 10^26 átomos de carbono áá

Resposta

(a) A massa de dióxido de carbono ( CO2) liberada no ambiente é aproximadamente 28,72 kg.
(b) O número de átomos de carbono liberados nessa combustão é aproximadamente 3,923 times 10^26 átomos.

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