O metano reage com oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Se temos uma mistura com
e
de
, determine:
A fração molar de
restante no sistema final.
A fração molar de
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que metano (CH₄) reage com oxigênio (O₂) pra formar dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). A gente parte de 8 mol de CH₄ e 12 mol de O₂ e quer saber qual a fração molar de O₂ que sobra no sistema final.
Conteúdo: este é um cálculo de reagente limitante e fração molar. Vamos precisar:
Conteúdo: este é um cálculo de reagente limitante e fração molar. Vamos precisar:
- Escrever a equação química balanceada.
- Identificar quem é o reagente limitante.
- Calcular quantos mols de O₂ sobram.
- Calcular a fração molar:
Passo 2
Primeiro, a gente escreve e balanceia a reação:
Isso significa que 1 mol de CH₄ precisa de 2 mol de O₂ pra reagir completamente.
Passo 3
Agora descobrimos qual reagente acaba primeiro (limitante).
- Temos 8 mol de CH₄; para reagir tudo seriam necessários
- Mas só temos 12 mol de O₂.
Logo, O₂ é o limitante, porque não chega pra consumir todo o CH₄.
Passo 4
Com O₂ como limitante:
- Cada 2 mol de O₂ reagem com 1 mol de CH₄.
- Se usamos 12 mol de O₂, reagimos
Sobram então: - CH₄:
- O₂:
(já que todo O₂ foi consumido).
Os produtos gerados são:
- CO₂: 1 mol por CH₄ consumido → 6 mol.
- H₂O: 2 mol por CH₄ consumido → 12 mol.
Total de mols no sistema final:
Passo 5
Por fim, a fração molar de O₂ restante é
Resposta
A fração molar de O₂ que sobra no sistema final é
(ou seja, não há O₂ remanescente).