Questão 5 - No motor de um carro a álcool, o vapor do combustível é misturado com ar e se queima a custa de faísca elétrica produzida pela vela interior do cilindro. A queima do álcool pode ser representada pela equação química abaixo. Assinale a alternativa que indica a quantidade aproximada, em mols, de água formada na combustão completa de 170 mL de etanol (C2H6O). (Dados: Massa atômica:
. Densidade do etanol combustível:
◯ 3 mols
◯ 9 mols
◯ 6 mols
◯ 1 mol
◯ 2 mols
◯ 9 mols
◯ 6 mols
◯ 1 mol
◯ 2 mols
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados que temos.
- O enunciado pede: determinar a quantidade aproximada, em mols, de água formada na combustão completa de
de etanol . - Dados fornecidos:
- Equação de combustão (não balanceada) apresentada:
. - Massas atômicas:
, , . - Densidade do etanol combustível:
. - Volume de etanol:
. Observação: .
- Equação de combustão (não balanceada) apresentada:
Passo 2
Balancear a reação de combustão do etanol (passo a passo).
- Contar átomos em
: carbono , hidrogênio , oxigênio . - Na combustão completa tipicamente formam-se
e . Colocar coeficientes desconhecidos e igualar: - Para o carbono: 2 carbonos → precisam ser
. - Para o hidrogênio: 6 hidrogênios → formam
(pois cada tem 2 H).
- Para o carbono: 2 carbonos → precisam ser
- Agora contar oxigênios no lado dos produtos:
: átomos; : átomos; total átomos de O. - No reagente há 1 oxigênio do
mais oxigênios do . Para obter 7 átomos no total, precisamos que o número de moléculas de seja . - Logo a equação balanceada é:
- Conclusão importante para este problema:
mol de produz mols de .
Passo 3
Calcular a massa molar (massa por mol) do etanol
usando as massas atômicas dadas.
- Fórmula: a massa molar
é a soma das massas atômicas multiplicadas pelas quantidades de cada elemento na molécula. - Para
:
Passo 4
Converter o volume de etanol em massa usando a densidade.
- Usar a relação
. - Converter
para : . - Calcular a massa:
Passo 5
Calcular o número de mols de etanol presente em
.
- Usar a definição de mol:
, onde é o número de mols, a massa e a massa molar.
- Interpretação:
de etanol contém aproximadamente mols de etanol.
Passo 6
Usar este valor na estequiometria da reação para achar os mols de água formados.
- Da equação balanceada,
mol de produz mols de . - Portanto: