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 volume de oxigênio será consumido na queima de 30 litros de isoctano?

Passo 1

Vamos resolver um exercício de combustão envolvendo o isoctano, que é um componente importante da gasolina. Precisamos descobrir quanto de oxigênio (O₂) será consumido na queima de 30 litros de isoctano (C₈H₁₈). Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e equações químicas balanceadas.

Passo 2

Primeiro, precisamos balancear a equação química da combustão do isoctano. A equação não balanceada é:
C8 H18 + O2 CO2 + H2 O
Balancear a equação significa ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da equação.

Passo 3

Vamos balancear os átomos de carbono © e hidrogênio (H) primeiro:
  • Há 8 átomos de carbono no isoctano, então precisamos de 8 moléculas de CO₂ para ter 8 carbonos.
  • Há 18 átomos de hidrogênio no isoctano, então precisamos de 9 moléculas de H₂O para ter 18 hidrogênios.
A equação fica assim:
C8 H18 + O2 8,CO2 + 9,H2O

Passo 4

Agora, balanceamos o oxigênio (O). No lado dos produtos, temos:
  • Cada CO₂ tem 2 oxigênios, então 8 CO₂ têm 16 oxigênios.
  • Cada H₂O tem 1 oxigênio, então 9 H₂O têm 9 oxigênios.
  • Total de oxigênios nos produtos: 16 + 9 = 25.
No lado dos reagentes, o O₂ tem 2 átomos de oxigênio. Para ter 25 átomos de oxigênio, precisamos de 12,5 moléculas de O₂:
C8 H18 + 12,5,O2 8,CO2 + 9,H2O

Passo 5

Para evitar frações na equação, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O
Agora, a equação está balanceada com números inteiros.

Passo 6

Vamos usar a relação molar da equação balanceada para encontrar a quantidade de O₂ necessária para 30 litros de isoctano. Segundo a equação:
  • 2 mol de C₈H₁₈ consomem 25 mol de O₂.
A relação é de 25/2 = 12,5 mol de O₂ por mol de C₈H₁₈.

Passo 7

Assumindo condições padrão de temperatura e pressão, 1 mol de gás ocupa aproximadamente 24,45 litros. Portanto, para 12,5 mol de O₂:
12,5 , mol times 24,45 , litrosmol = 305,625 , litros

Resposta

Será consumido aproximadamente 305,63 litros de oxigênio na queima de 30 litros de isoctano.

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