Questão-04) Duas amostras de carbono puro de massas
e
foram completamente queimadas ao ar. O único produto formado nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e as massas obtidas foram
e
, respectivamente.
a) qual a massa de oxigênio que reagiu nos dois casos?
b) determine a composição de dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio.
a) qual a massa de oxigênio que reagiu nos dois casos?
b) determine a composição de dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio.
Passo 1
O enunciado dá dois experimentos de combustão completa de carbono e pede duas coisas. Os dados relevantes são:
- Amostra 1: massa de carbono inicial
. Massa de recolhida . - Amostra 2: massa de carbono inicial
. Massa de recolhida .
As perguntas são:
a) Qual a massa de oxigênio que reagiu em cada caso?
b) Determinar a composição em massa do dióxido de carbono, ou seja, a porcentagem em massa de carbono e de oxigênio no .
a) Qual a massa de oxigênio que reagiu em cada caso?
b) Determinar a composição em massa do dióxido de carbono, ou seja, a porcentagem em massa de carbono e de oxigênio no
Passo 2
Conceito básico que vamos usar: na combustão do carbono forma-se dióxido de carbono segundo a reação química
Pelo princípio da conservação de massa (Lei da conservação da matéria), a massa do
formado é a soma das massas de carbono e de oxigênio que reagiram. Portanto, para cada experimento vale a relação
Isolando a massa de oxigênio que reagiu:
Esta fórmula é simples: subtrai-se a massa de carbono da massa total do dióxido de carbono para obter a massa de oxigênio incorporada.
Passo 3
Aplicando a fórmula ao primeiro experimento (amostra de
de carbono):
Interpretação: dos
de
,
é carbono e
é oxigênio.
Passo 4
Aplicando a fórmula ao segundo experimento (amostra de
de carbono):
Interpretação: dos
de
,
é carbono e
é oxigênio.
Passo 5
Agora vamos calcular a composição em massa do
. Fórmula geral para porcentagem em massa de um elemento em um composto:
Aqui queremos
e
no
. Podemos usar os números de qualquer uma das amostras (devem dar o mesmo resultado salvo pequenas diferenças experimentais) — vou usar os dados da amostra 1 porque são limpos e mostram bem a conta.
Passo 6
Cálculo usando a amostra 1:
Verificação rápida usando a amostra 2 (mostra concordância dentro do arredondamento):
Conclusão didática: ambos os experimentos mostram a mesma proporção (lei das proporções definidas) — o
é constituído por cerca de
em massa de carbono e
em massa de oxigênio.
Resposta
a) Para
de C:
de O\nPara
de C:
de O
b)
,