A reação da glicose com o oxigênio pode ser representada de modo simplificado pela equação não balanceada:
Que massa de gás carbônico será eliminada pela queima de 100 mg de glicose?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente vai trabalhar com reações químicas e estequiometria, que é basicamente a parte da química que estuda as quantidades das substâncias envolvidas nas reações. A pergunta quer saber quanto de gás carbônico (CO₂) é produzido quando queimamos 100 mg de glicose (C₆H₁₂O₆). Para resolver isso, vamos precisar:
- Balancear a equação química da reação
- Calcular as massas molares das substâncias envolvidas
- Fazer conversões entre massa e quantidade de matéria (moles)
- Aplicar a relação estequiométrica para achar a massa final de CO₂
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação dada é:
Balancear significa ajustar os coeficientes das substâncias para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da equação. Vamos fazer isso passo a passo:
-
Carbono ©: 6 no lado dos reagentes, então precisamos de 6 CO₂:
-
Hidrogênio (H): 12 no lado dos reagentes, então precisamos de 6 H₂O:
-
Oxigênio (O): Vamos contar os átomos de oxigênio agora.
- Reagentes: 6 (da glicose) + 2x (do O₂)
- Produtos: 6×2 (dos CO₂) + 6×1 (das H₂O) = 12 + 6 = 18
Então:
Portanto, o coeficiente de O₂ é 6:
Passo 3
Agora, vamos calcular as massas molares das substâncias envolvidas. A massa molar é a massa de um mol de uma substância, calculada somando as massas atômicas dos elementos:
-
Glicose (C₆H₁₂O₆):
- Carbono ©: 12 g/mol × 6 = 72 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol × 12 = 12 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 6 = 96 g/mol
- Total: 72 + 12 + 96 = 180 g/mol
-
Carbono Dióxido (CO₂):
- Carbono ©: 12 g/mol × 1 = 12 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
- Total: 12 + 32 = 44 g/mol
Passo 4
Vamos converter a massa de glicose que temos (100 mg) para moles, porque a reação calcula as relações em moles. A fórmula para converter massa em moles é:
Primeiro, converter 100 mg para gramas:
Agora, calcular os moles de glicose:
Passo 5
Usando a equação balanceada, vemos que 1 mol de glicose produz 6 mols de CO₂. Isso é a relação estequiométrica entre as substâncias. Então, para encontrar quantos mols de CO₂ serão produzidos:
Passo 6
Agora, vamos converter os mols de CO₂ para massa usando a massa molar que calculamos:
Convertendo para miligramas:
Resposta
Ao queimar 100 mg de glicose, serão eliminados aproximadamente 146,7 mg de gás carbônico (CO₂).