Se 1,5 \mathrm{~mol} de cada um dos seguintes compostos sofre combustão completa em oxigênio, quais produzirão maior quantidade de matéria? Qual produzirá a menor? Explique. \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{OH}, \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}, \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{COCH}_{3}

Passo 1

O enunciado diz que temos 1,5 mol de cada composto e que cada um sofre combustão completa em O_2. Queremos saber qual gera a maior e qual gera a menor quantidade de matéria, ou seja, o maior e o menor número total de mols de produtos ( CO_2 e H_2O). Para isso, vamos:
  1. Escrever a reação de combustão balanceada de cada composto.
  2. Contar quantos mols de produto saem por mol de combustível.
  3. Multiplicar por 1,5 mol e comparar os resultados.

Passo 2

Para o etanol \mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH} a combustão completa é:
\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH} + 3\,O_2 \;\longrightarrow\; 2\,CO_2 + 3\,H_2O
Aqui, por cada 1 mol de etanol formam-se 2 mol de CO_2 e 3 mol de H_2O, totalizando
2 + 3 = 5\text{ mols de produto por mol de etanol.}
Para 1{,}5 mol de etanol teremos
1{,}5\times 5 = 7{,}5\text{ mols de produto.}

Passo 3

Para o propano \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 a combustão completa é:
\mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 + 5\,O_2 \;\longrightarrow\; 3\,CO_2 + 4\,H_2O
Logo, por mol de propano obtém-se
3 + 4 = 7\text{ mols de produto.}
Para 1{,}5 mol de propano teremos
1{,}5\times 7 = 10{,}5\text{ mols de produto.}

Passo 4

Para a metil-propanona ( \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{COCH}_3, fórmula C_4H_8O) a combustão completa balanceada é:
\mathrm{C}_4H_8O + 5{,}5\,O_2 \;\longrightarrow\; 4\,CO_2 + 4\,H_2O
Por mol de metil-propanona formam-se
4 + 4 = 8\text{ mols de produto.}
Para 1{,}5 mol desse composto teremos
1{,}5\times 8 = 12\text{ mols de produto.}

Passo 5

Comparando as quantidades para 1{,}5 mol de cada:
– Etanol: 7{,}5 mol de produtos
– Propano: 10{,}5 mol de produtos
– Metil-propanona: 12 mol de produtos
Logo, a maior quantidade de matéria sai da combustão de \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{COCH}_3 e a menor da de \mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}.

Resposta

A combustão de \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{COCH}_3 produz a maior quantidade de matéria e a de \mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH} produz a menor.

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