A gasolina é uma mistura de substâncias na qual o hidrocarboneto isoctano é um importante componente. A equação não balanceada da reação de combustão está representada a seguir, responda:
C8 H18+O2 CO2+H2 O
Que número de mols de água será formado na combustão de 5 mols de isoctano?

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício de química juntos. O problema trata das reações de combustão e envolve o balanceamento de equações químicas e o cálculo estequiométrico para determinar quantos mols de água são formados na combustão de 5 mols de isoctano. Para resolver isso, vamos precisar balancear a equação química e usar as proporções molares entre os reagentes e os produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos garantir que a equação química esteja balanceada. A equação fornecida é:
C8 H18 + O2 CO2 + H2 O
Vamos balancear os átomos de carbono ©, hidrogênio (H) e oxigênio (O) em ambos os lados da equação.

Passo 3

Balanceando os carbonos:
No lado esquerdo, temos 8 átomos de carbono em C8H18. Portanto, precisamos de 8 moléculas de CO2 para balancear os carbons:
C8 H18 + O2 8,CO2 + H2 O

Passo 4

Balanceando os hidrogênios:
No lado esquerdo, temos 18 átomos de hidrogênio em C8H18. Cada molécula de H2O tem 2 hidrogênios, então precisamos de 9 moléculas de água para totalizar 18 hidrogênios:
C8 H18 + O2 8,CO2 + 9,H2O

Passo 5

Balanceando os oxigênios:
Agora, vamos contar os oxigênios em ambos os lados:
  • Lado direito:
    • Cada CO2 tem 2 oxigênios, então 8 × 2 = 16 oxigênios.
    • Cada H2O tem 1 oxigênio, então 9 × 1 = 9 oxigênios.
    • Total: 16 + 9 = 25 oxigênios.
  • Lado esquerdo:
    • Cada O2 tem 2 oxigênios.
Para ter 25 oxigênios no lado esquerdo, precisamos de 252 = 12,5 moléculas de O2. Mas preferimos números inteiros, então multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O

Passo 6

Agora que a equação está balanceada:
2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O
Podemos ver que 2 mols de isoctano produzem 18 mols de água.

Passo 7

Queremos saber quantos mols de água são formados a partir de 5 mols de isoctano. Vamos usar uma regra de três simples baseada na proporção da equação balanceada:
2,mol,C8H18 18,mol,H2O
Então,
5,mol,C8H18 x,mol,H2O
Resolvendo:
x = 18,mol,H2O2,mol,C8H18 times 5,mol,C8H18 = 45,mol,H2O

Resposta

Na combustão de 5 mols de isoctano, serão formados 45 mols de água.

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