Question

A combustão completa do propano, C3H8, feita em determinadas condições, consumiu 2,24L de
propano em 10 min, nas CNTP. Dada a reação: 1 C3H8(g) + 5 O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(l) ,
calcule:
a) a velocidade de consumo do oxigênio em mols/min;
b) a velocidade de formação do gás carbônico em L/min;
c) a velocidade de formação da água em g/min

Answer 1

De acordo com as CNTP, 1 mol de gás equivale a 22,4L. Sabendo disso, e sabendo das proporções molares apresentadas na equação, fica fácil resolver a questão:

A)
Primeiro temos que calcular quantos mol de propano estão presentes em 2,24L do mesmo. Fazemos isso com uma simples regra de 3:

$22.4L \rightarrow 1 mol \\ \\ 2.24L \rightarrow x \\ \\ x = \frac{2.24}{22.4} \\ \\ x = 0.1mol$

Perceba que um décimo de mol do gás foi consumido em 10 minutos, logo, para manter a proporcionalidade entre os membros da equação, faremos o mesmo para o oxigênio:

$\frac{5mol}{10}=0.5mol$

Mas ainda não acabamos: a questão pede pela velocidade em mol/min, e nós calculamos que 0,5 mol de O₂ são produzidos em 10 minutos. Logo, em 1 minuto será produzido um décimo disso:

$\frac{0.5}{10} = 0.05mol/min$

B)
Aqui seguimos a mesma lógica da A. Na A, dividimos o O₂ por 10 duas vezes, ou seja, dividimo-lo por 100 no total. Para o CO₂, a lógica é a mesma. Temos 3 mol de CO₂, que dividiremos por 100:

$\frac{3}{100} = 0.03mol$

Agora, basta fazer a regra de 3 para descobrir quantos litros de CO₂ temos, já que estamos analisando o sistema nas CNTP:

$1 mol \rightarrow 22.4L \\ \\ 0.03 mol \rightarrow x \\ \\ x = 0.03 \times 22.4 \\ \\ x = 0.672L/min$

C)
Novamente, dividimos por 100 o número de mol da substância em questão...

$\frac{4}{100} = 0.04mol$

Sabendo que 1 mol de água tem 18g de massa, podemos fazer a regra de 3 para descobrir a massa em 0,04 mol:

$1 mol \rightarrow 18g \\ \\ 0.04 mol \rightarrow x \\ \\ x = 0.04 \times 18 \\ \\ x = 0.72g/min$