O motor a álcool utiliza etanol (C2 H6 O) como combustível. Supondo que ocorra uma combustão completa e são utilizados 184,272 g de etanol e 288,00 g de O2, responda os itens abaixo:
Informe a massa de cada um dos componentes (reagentes e produtos) ao final da reação.

Passo 1

Beleza, resumindo o que rolou: a gente tem uma combustão completa de etanol (C₂H₆O) com oxigênio (O₂). Estão sendo usados 184,272 g de etanol e 288,00 g de O₂. O objetivo é descobrir quantos gramas de cada substância (o que sobra de reagentes e o que aparece de produtos) ficam no final. Isso é um problema de estequiometria: precisamos da equação balanceada, calcular quantos mols de cada reagente entram, ver qual é o limitante e daí achar quantos mols (e depois gramas) de produtos aparecem e o que sobra.

Passo 2

Escreve a reação balanceada da combustão completa:
C2H6O + 3,O2 ;longrightarrow; 2,CO2 + 3,H2O
Agora transformamos as massas em mols:
  • Massa molar do etanol: MC2H6O = 2times12,01 + 6times1,008 + 16 = 46,068 g/mol nC2H6O = 184,27246,068 = 4,00 mol
  • Massa molar do oxigênio: MO2 = 2times16 = 32,00 g/mol nO2 = 288,0032,00 = 9,00 mol

Passo 3

Agora vemos a proporção da reação: para cada 1 mol de etanol precisamos de 3 mol de O₂.
  • Se eu usar todos os 4 mol de etanol, precisaria de mol de O₂.
  • Mas só tenho 9 mol de O₂, então o O₂ é o reagente limitante.
    Isso significa que todo o O₂ vai reagir, e sobra etanol.

Passo 4

Calcula quantos mols de etanol reagem e quantos produtos aparecem:
  • Como O₂ é limitante, eu uso todos os 9 mol de O₂. Pela estequiometria, para cada 3 mol de O₂ reage 1 mol de C₂H₆O: nC₂H₆O consumido = 93 = 3 mol
  • Etanol restante: nC₂H₆O sobra = 4 - 3 = 1 mol
  • Mols de CO₂ formados (2 mol por 1 mol de etanol): nCO2 = 2 times 3 = 6 mol
  • Mols de H₂O formados (3 mol por 1 mol de etanol): nH2O = 3 times 3 = 9 mol

Passo 5

Transforma todos os mols finais em gramas:
  • Etanol que sobra: mC2H6O = 1 mol times 46,068 g/mol = 46,068 g
  • O₂ restante: 0 g (acabou)
  • CO₂ formado: MCO2 = 12,01 + 2times16 = 44,01 g/mol mCO2 = 6 mol times 44,01 g/mol = 264,06 g
  • H₂O formado: MH2O = 2times1,008 + 16 = 18,016 g/mol mH2O = 9 mol times 18,016 g/mol = 162,144 g

Resposta

m(C₂H₆O) final = 46,068 g
m(O₂) final = 0,00 g
m(CO₂) final = 264,06 g
m(H₂O) final = 162,144 g

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