Questão 02) (1,5) A combustão completa da glicose aquosa \left(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}\right) é um processo de oxidação metabólica por meio da sua reação com um gás, e, obtém-se produtos gasosos. Diante disso, informe a reação balanceada e calcule o volume do gás produzido à temperatura corporal de 35,85^{\circ} \mathrm{C} e 1,5 atm quando 18,06 \mathrm{~g} de glicose são consumidos nessa reação. Considere a conversão total de reagentes em produtos.

Passo 1

O enunciado pede a combustão completa da glicose \mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 com oxigênio gasoso, produzindo gases, e solicita a reação balanceada e o volume do gás produzido (C O_{2}) sob certas condições. Vamos usar:
  • Balanceamento estequiométrico de reações químicas.
  • Cálculo de mols pela relação massa/M.
  • Equação de estado dos gases ideais \,PV=nRT.

Passo 2

Balanceamos a reação combinando átomos de C, H e O:
\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 + 6\,\mathrm{O}_2 \to 6\,\mathrm{CO}_2 + 6\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
Verificamos que há 6 átomos de C, 12 de H e 18 de O de cada lado.

Passo 3

Calculamos os mols de glicose consumidos e de \mathrm{CO}_2 gerado:
n_{\text{glicose}} = \frac{18,06\,\mathrm{g}}{180,16\,\mathrm{g/mol}} \approx 0,1002\,\mathrm{mol}
Pela estequiometria, cada mol de glicose gera 6 mols de \mathrm{CO}_2:
n_{\mathrm{CO}_2} = 6\,n_{\text{glicose}} \approx 6 \times 0,1002 = 0,6012\,\mathrm{mol}

Passo 4

Aplicamos a equação dos gases ideais e convertemos a temperatura para Kelvin:
T = 35,85^\circ\mathrm{C} + 273,15 = 309,00\,\mathrm{K}
PV = nRT \quad\Longrightarrow\quad V = \frac{n_{\mathrm{CO}_2}\,R\,T}{P}
com R = 0,08206\,\mathrm{L\,atm\,mol^{-1}\,K^{-1}} e P = 1,5\,\mathrm{atm}.

Passo 5

Substituindo valores:
V = \frac{0,6012\,\mathrm{mol}\times 0,08206\,\mathrm{L\,atm\,mol^{-1}\,K^{-1}}\times 309,00\,\mathrm{K}}{1,5\,\mathrm{atm}} \approx 10,17\,\mathrm{L}

Resposta

A reação balanceada é:
\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 + 6\,\mathrm{O}_2 \to 6\,\mathrm{CO}_2 + 6\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
O volume de \mathrm{CO}_2 produzido é aproximadamente 10,17\,\mathrm{L}.

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