Gasolina é uma mistura de vários hidrocarbonetos, dos quais octano, C8 H18, é um dos constituintes.
Que volume de oxigênio a 50^circ C e 1,00 atm é necessário para reagir com 2,00 g de octano?
b) 5,83 L

Passo 1

Beleza, a questão diz que temos 2,00 g de octano (C₈H₁₈) e quer saber qual volume de O₂, nas condições de 50 °C e 1,00 atm, é necessário para queimá-lo. Isso envolve dois conteúdos principais:
  1. Estequiometria (balanço de reação, cálculo de mols a partir de massa e relação molar).
  2. Lei dos gases ideais (PV = nRT) para converter mols de O₂ em volume.

Passo 2

Primeiro, escrevemos e balanceamos a reação de combustão do octano:
C8H18 + 252,O2 ;longrightarrow; 8,CO2 + 9,H2O
Explicando o balanço:
  • Cada C₈H₁₈ gera 8 CO₂ (8 átomos de C viram 8 CO₂).
  • Cada C₈H₁₈ tem 18 H e cada H₂O tem 2 H, então formam-se 9 H₂O.
  • O total de oxigênios nos produtos é 8·2 + 9·1 = 25 átomos de O, ou seja, 12,5 moléculas de O₂.

Passo 3

Calcula quantos mols de octano temos em 2,00 g.
Massa molar do octano:
M(C8H18) = 8cdot 12,01 + 18cdot 1,008 approx 114,23;g/mol
Então
n(C8H18) = 2,00;g114,23;g/mol approx 0,01752;mol

Passo 4

Usamos a proporção da reação: cada 1 mol de C₈H₁₈ consome 12,5 mol de O₂. Logo
n(O2) = 0,01752;mol;C8H18 times 12,5;mol;O2mol;C8H18 approx 0,2190;mol;O2

Passo 5

Agora usamos a lei dos gases ideais para achar o volume de O₂ a 50 °C (323 K) e 1,00 atm:
PV = nRT ;Longrightarrow; V = nRTP
Substituindo
R = 0,08206;L;atmmol;K, T = 50,0 + 273,15 = 323,15;K, P = 1,00;atm,
V = 0,2190;moltimes 0,08206;L;atmmol;Ktimes 323,15;K1,00;atm approx 5,83;L

Resposta

O volume de oxigênio necessário é aproximadamente 5,83 L.

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