Bio&Química

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    Estequiometria

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    mariane narcizo
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    Mensagens : 1
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    Estequiometria

    Mensagem por mariane narcizo em Sab Mar 15, 2014 6:21 pm

    Um motor a álcool emite, na queima do combustível, gas carbônico e agua. Levando-se em conta que o oxigênio queima estequiometricamente o álcool e que foram consumidos 30 litros de combustível, calcule o que se solicita abaixo, considerando:
    1) densidade do etanol = 0,8 g/l
    2)C(2)H(6)O + 3O(2) --> 2CO(2) + 3H(2)O

    a)A quantidade de agua produzida na descarga;
    b)O volume de gas carbônico emitido nas condições normais;
    c)O volume do oxigênio utilizado a 30°C em pressão atmosférica;
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    Felipe Mourão
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    Re: Estequiometria

    Mensagem por Felipe Mourão em Qui Mar 27, 2014 2:12 pm

    Resolução extraída de https://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110517183602AARowZ7

    Obs: Antes de postar uma dúvida, verifique se a mesma já foi respondida na internet



    Pela equação, 1 mol de etanol reage com 3 mols de oxigênio gasoso para formar 2 mols de gás carbônico e 3 mols de água. Então, calculamos a massa molar de cada substância, para poder saber quais são as massas que reagem estequiometricamente:

    * C2H6O:
    C = 12 .2 = 24
    H = 1 .6 = 6
    O = 16
    C2H6O = 24 + 6 + 16 = 46g/mol

    * O2:
    O = 16 .2 = 32g/mol

    * CO2:
    C = 12
    O = 16 .2 = 32
    CO2 = 12 + 32 = 44g/mol

    *H2O:
    H = 1 .2 = 2
    O = 16
    H2O = 2 + 16 = 18g/mol


    Então, em massa, temos a reação:

    46g C2H6O + 3 . 32g O2 -----> 2 . 44g CO2 + 3 . 18g H2O
    46g C2H6O + 96g O2 ----> 88g CO2 + 54g H2O

    Mas veja que temos a quantidade de etanol apenas em litros, e não em massa. Mas como temos também o valor da densidade, que é de 0,8g/ml e não 0,8g/L como você escreveu, já que a densidade é a razão entre a massa e o volume (D = m/V), podemos saber qual é a massa dos 30L, que correspondem a 30000ml:

    D = m / V
    0,8g/ml = m / 30000ml
    m = 0,8 . 30000
    m = 24000g ou 24kg

    a) Veja pela equação que 46g de etanol formam 54g de água, então qual a quantidade de água formada na combustão de 24000g de etanol?

    46g etanol --------------- 54g água
    24000g etanol ------------ x
    46x = 1296000
    x = 1296000 / 46
    x = 28173,9g de água

    b) A equação mostra que 46g de etanol formam 2 mols de CO2 (como é um gás, trabalhamos com nº de mols e volume, e não com massa, certo?). Então, quantos mols de CO2 são formados a partir de 24000g de etanol?

    46g etanol ------------------ 2 mols CO2
    24000g etanol ---------------- x
    46x = 2 . 24000
    46x = 48000
    x = 48000 / 46
    x = 1043,5 mols de CO2

    Como o CO2 é um gás,ele obedece uma regra dos gases que é ocupar um volume padrão molar dos gases, que é de 22,4L nas condições normais. Então, se 1 mol ocupa 22,4L nestas condições, qual o volume ocupado por 1043,5 mols?

    1 mol ------------- 22,4L
    1043,5 mols ----- x
    x = 23374,4L

    c) Se, pela equação, 46g de etanol reagem com 3 mols de O2, então qual o nº de mols de O2 que reage com 24000g de etanol?

    46g etanol ----------------- 3 mols O2
    24000g etanol --------------- x
    46x = 3 . 24000
    46x = 72000
    x = 72000 / 46
    x = 1565,2 mols O2

    O O2 também é um gás. Só que se ele está a 30ºC, ele não está nas condições normais, que correspondem a presão de 1atm e 0ºC. Então, temos que usar a equação geral dos gases, a equação de Clapeyron:

    PV = nRT

    P = pressão, 1atm (pressão atmosferica)
    V = volume, que vamos calcular
    n = nº de mols de O2, que é 1565,2 mols
    R = constante universal dos gases, 0,0821 atm L / mol K
    T = temperatura, em kelvin, portanto, 30 + 273 = 303K (para transformar ºC em kelvin, basta somar 273!)

    1 atm . V = 1565,2 mols . 0,0821 atm L / mol K . 303K
    1 atm V = 38936,4 atm L
    V = 38936,4 atm L / 1atm
    V = 38936,4 L de O2.


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