Um gás combustível apresenta a seguinte composição molar: CH4 (20%), C2 H6 (5%) e CO2(75 %). Calcule a composição percentual em massa deste combustível.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos um gás com composição molar:
  • CH₄: 20% (ou 0,20 em fração molar)
  • C₂H₆: 5% (0,05)
  • CO₂: 75% (0,75)
Conteúdo: química de gases e cálculos estequiométricos – mais especificamente, converter fração molar em fração mássica.
O que vamos precisar:
  1. As massas molares de cada componente (CH₄, C₂H₆ e CO₂).
  2. A fórmula pra ir de fração molar xi a massa correspondente mi e depois achar a fração mássica.

Passo 2

Antes de tudo, bora lembrar a teoria:
  • Fração molar xi é a parte em mols de cada espécie sobre o total de mols.
  • Massa de cada espécie:
mi = xi cdot Mi
onde Mi é a massa molar (g/mol).
- Fração mássica (ou porcentagem em massa) de cada espécie:
wi = misumj mjtimes 100%

Passo 3

Vamos pegar as massas molares (aproximadas):
  • MCH4=16,04 g/mol
  • MC2H6=30,07 g/mol
  • MCO2=44,01 g/mol
Agora calculamos as massas (assumindo 1 mol total de mistura):
mCH4=0,20times16,04=3,208 g
mC2H6=0,05times30,07=1,5035 g
mCO2=0,75times44,01=33,0075 g

Passo 4

Agora somamos tudo pra achar a massa total da mistura:
mtotal=3,208 + 1,5035 + 33,0075 = 37,719 g

Passo 5

Por fim, cada fração mássica em %:
wCH4 = 3,20837,719times100%approx8,51%
wC2H6 = 1,503537,719times100%approx3,99%
wCO2 = 33,007537,719times100%approx87,50%

Resposta

Composição em massa do combustível:
  • CH₄: 8,51%
  • C₂H₆: 3,99%
  • CO₂: 87,50%

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