Dada a seguinte reação: C4 H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2 O Calcule a massa de CO2 produzida em 1 hora, sabendo que a velocidade de reação do butano é 0,05 mol/minuto.
Respostas
Resposta:
528 gramas de CO₂
Explicação:
A questão deu que a velocidade do butano é de 0,05 mol/min. Como o butano é um reagente essa velocidade nos diz que a cada 1 minuto de reação, são consumidos 0,05 mols de butano.
Analisando a proporção estequiométrica entre o butano(C₄H₁₀) e o CO₂ da reação balanceada, vemos que a a cada 1 mol de butano que são consumidos, são formados 4 mols de CO₂.
Como vimos, a cada 1 minuto de reação são consumidos 0,05 mols de butano, logo nesse mesmo 1 minutos são formados quantos mols de CO₂? Aplicando regra de três:
(Em 1 minuto) : 0,05 de butano -----> x mols de CO₂
(Na proporção) : 1 mol de butano -----> 4 mols de CO₂
Cruzando:
x = 4. 0,05 => x = 0,2 mols de CO₂.
Portanto, em 1 minuto, foram formados 0,2 mols de de CO₂, então a velocidade de formação de CO₂ é de 0,2 mol/min.
A questão quer a massa de CO₂ que é produzida em 1 hora de reação. Para isso, vamos calcular a quantidade de mols de CO₂ que é produzida em 1 hora:
Velocidade de formação de CO₂ = 0,2 mol/min
1 hora tem 60 minutos, logo, se em 1 minutos são formados 0,2 mols de CO₂, quantos mols teremos em 60 minutos? Aplicando regra de três:
1 minuto ----> 0,2 mols de CO₂
60 minutos ----> x mols de CO₂
Cruzando:
x = 60 . 0,2 => x = 12 mols.
Descobrimos, então, que em 1 hora de reação teremos 12 mols de CO₂ produzidos. A questão quer essa quantidade de CO₂ produzida em massa, então vamos calcular a massa molar do CO₂:
M(CO₂) = M(C) + 2. M(O)
M(CO₂) = 12 + 2. 16
M(CO₂) = 12 + 32
M(CO₂) = 44 g/mol
Logo, a cada 44 gramas de CO₂ temos 1 mol de CO₂. Como vimos, em 1 hora de reação foram produzidos 12 mols de CO₂.
Se a cada 44 gramas de CO₂ temos 1 mol de CO₂, quantos gramas temos em 12 mols? Aplicando regra de três:
44 g ----> 1 mol
x g ---> 12 mols
Cruzando:
x = 44 . 12 => x = 528 gramas de CO₂