A reação de combustão completa da acetona pode ser representada pela equação:. C3 H6O(v) + O2(g) -> Co2(g) + H2O(v) E sob pressão de 11000pa e temperatura de 17°. Calcule o volume de gás carbônico. Co2 (g), obtido na queima completa de 3,01x10^26 moléculas de propanona, C3 H6o (v)
Respostas
Balanceando a equação:
C₃H₆O + O₂ ⇒ CO₂ + H₂O
Primeiro deve-se balancear o carbono. Como a acetona tem 3 carbonos, sabe-se que se formará 3 CO₂:
C₃H₆O + O₂ ⇒ 3 CO₂ + H₂O
Agora deve-se balancear os Hidrogênios. exitem 6 hidrogênios na acetona, assim como cada molécula de água tem 2 hidrogênios, para completar os 6 hidrogênios é preciso multiplicar por 3 a quantidade de água:
C₃H₆O + O₂ ⇒ 3 CO₂ + 3 H₂O
Por fim balancear os Oxigênios, como tem 9 hidrogênios no produto é preciso fazer ter 9 no reagente, basta multiplicar o O₂ por 4 para completar o balanceamento:
C₃H₆O + 4 O₂ ⇒ 3 CO₂ + H₂O
Tendo a equação balanceada podemos começar a calcular, primeiro o número de mols de CO₂ formado a partir de 3,01 . 10²⁶ moléculas de acetona.
número de mols de acetona:
1 mol = 6,02 . 10²³ fazendo regra de três é possível encontrar o nº de mols:
Se: 1 mol --------------- 6,02 .10²³
Então: x mol --------------- 3,01 . 10²⁶
Multiplicando cruzado:
6,02 . 10²³ x = 3,01 . 10²⁶
x = 3,01 . 10²⁶/6,02 . 10²³
x = 500 mols de acetona
Veja pela equação balanceada de cada 1 mol de acetona forma 3 mols de CO₂, proporção de 1 : 3. Logo usando essa proporção descobre-se que em 500 mol de acetona produzem 1500 mols de CO₂ "500:1500 é igual a 1:3"
Agora que descobrimos o nº de mols CO₂ formado. É preciso usar a fórmula de Clapeyron para descobrirmos o Volume de CO₂.
P . V = n . R . T
P = pressao = 110000 Pa = 110 kPa (kilopascal)
V = volume = ??? pergunta da questão
T = temperatura = 17º C é preciso passar para Kelvin
n = nº de mols
R= constante universal dos gases = 8,314 kPa . L/mol . K
Essa será a constante usada, pois a pressão encontra-se em pascal. Se a converter a pressão para atm a constante que será usada sera R = 0,082 atm . L/ mol . K.
Convertende ºC para Kelvin:
TK = TºC + 273,15
TK = 17ºC + 273,15 = 290,15 K
Agora que estão todos os dados nas unidades corretas, basta jogar os valores na fórmula para encontrar o Volume de CO₂:
P . V = n . R . T
110 . V = 1500 . 8,314 . 290,15
110 . V = 3618460,65
V = 3618460,65/110
V = 32.895,1 L de CO₂ (trinta e dois mil oitocentos e noventa e cinco Litros)