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
Qual a massa de gás carbônico será lançada no ambiente pela queima de 50 litros desse combustível? densidade do isoctano =0,8 g mL^-1

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a queima do hidrocarboneto isoctano, que está presente na gasolina. A gente tem uma equação química não balanceada da combustão do isoctano:
C8 H18 + O2 CO2 + H2 O
Precisamos descobrir a massa de dióxido de carbono ( CO2) que será liberada quando queimarmos 50 litros desse combustível. Para isso, vamos precisar balancear a equação química, calcular a quantidade de isoctano em gramas usando a densidade fornecida, converter essa massa para moles, e então usar a estequiometria da reação para encontrar a massa de CO2 produzida.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação da combustão. A combustão completa de um hidrocarboneto como o isoctano ( C8 H18) reage com o oxigênio ( O2) para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2 O).
Vamos igualar os átomos de cada elemento dos dois lados da equação:
C8 H18 + O2 8,CO2 + 9,H2 O
Agora, contando os átomos de oxigênio:
No lado dos produtos temos:
  • 8 times 2 = 16 átomos de oxigênio no CO2
  • 9 times 1 = 9 átomos de oxigênio na H2 O
    Total: 16 + 9 = 25 átomos de oxigênio
Como cada molécula de O2 tem 2 átomos de oxigênio, precisamos de 252 = 12,5 moléculas de O2. Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2,C8 H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2 O
Agora a equação está balanceada.

Passo 3

Agora vamos calcular a massa de isoctano que corresponde a 50 litros, usando a densidade fornecida. A densidade ( d) relaciona massa ( m) e volume ( V) pela fórmula:
d = mV
Rearranjando para encontrar a massa:
m = d times V
Primeiro, precisamos converter 50 litros para mililitros, já que a densidade está em g/mL.
50,L = 50 times 1000,mL = 50,000,mL
Então:
m = 0,8,gmL times 50,000,mL = 40,000,g

Passo 4

Agora, vamos converter a massa de isoctano para moles. Para isso, precisamos da massa molar do isoctano ( C8 H18).
Calculando a massa molar:
  • Carbono ©: 12,01,gmol times 8 = 96,08,gmol
  • Hidrogênio (H): 1,008,gmol times 18 = 18,144,gmol
  • Massa molar total: 96,08 + 18,144 = 114,224,gmol
Agora, calculamos os moles:
Mo<=s de C8 H18 = 40,000,g114,224,gmol approx 350,13,mol

Passo 5

Usando a estequiometria da equação balanceada:
2,C8 H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2 O
Podemos ver que 2 moles de isoctano produzem 16 moles de dióxido de carbono. Então, a relação é:
16,mol CO22,mol C8 H18 = 8,mol CO2mol C8 H18
Portanto, 350,13 moles de isoctano produzirão:
350,13,mol times 8,mol CO2mol C8 H18 = 2,800,96,mol CO2

Passo 6

Agora, vamos converter os moles de CO2 para massa. Primeiro, calculamos a massa molar do CO2:
  • Carbono ©: 12,01,gmol
  • Oxigênio (O): 16,00,gmol times 2 = 32,00,gmol
  • Massa molar total: 12,01 + 32,00 = 44,01,gmol
Então, a massa de CO2 é:
2,800,96,mol times 44,01,gmol approx 123,237,g
Convertendo para quilogramas:
123,237,g = 123,237,kg

Resposta

A massa de gás carbônico liberada será aproximadamente 123,24 kg.

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