Qual é o volume de dióxido de carbono que se obtém durante a combustão de 2 litros de butano?. Os volumes de ambos os gases são considerados em condições iguais.
Passo 1
O enunciado dá: há
de butano e pede o volume de dióxido de carbono (
) obtido na combustão, considerando que os volumes dos gases são medidos em condições iguais (mesma temperatura e pressão). Informação relevante:
- Volume inicial de butano:
. - Condição: volumes comparáveis em mesmas condições (isso permite usar razão direta entre volumes e mols).
O que se pede: o volume, em litros, deproduzido.
Passo 2
Escrever e balancear a reação de combustão do butano. A fórmula do butano é
. A combustão completa com oxigênio produz dióxido de carbono e água. A equação balanceada (coeficientes inteiros) é:
Explicando: os coeficientes indicam as proporções molares entre reagentes e produtos.
Passo 3
Usar a relação estequiométrica para obter a razão molar entre
e
. Da equação balanceada,
mols de
produzem
mols de
. Dividindo por
:
Então a razão molar é
.
Passo 4
Explicar por que podemos trocar mols por volumes: pela lei de Avogadro, em igual temperatura e pressão, volumes iguais de gases contêm o mesmo número de mols. Assim, a razão molar
entre butano e
vale também como razão volumétrica entre volumes de gases nas mesmas condições. Ou seja:
Passo 5
Aplicar a razão ao valor dado. Como
:
Portanto obtém-se
de dióxido de carbono nas mesmas condições.