Question

Determine o volume de CO2 em litros que é liberado na combustão completa de 9,0 mg de DHA (C3H6O3) quanto a temperatura for de 27ºC e pressão de 1,5 atm. Considere um rendimento de 90%.

Answer 1

Levando em consideração a temperatura de 27°C e a pressão de 1,5 atm podemos afirmar que a massa de monóxido de carbono (CO2) produzido a partir da combustão de 9,0 mg di-hidroxiacetona (DHA), ocupará o volume de:

$\small{\boxed{\boxed{\boxed{4,428 \times 10^{-3}L}}}}$

Explicação:

Massas molares:

$\small{Carbono(C): 12g/mol}$

$\small{Hidrog\hat{e}nio(H): 1g/mol}$

$\small{Oxig\hat{e}nio (O): 16g/mol}$

Massas dos reagentes:

• Di-hidroxiacetona (DHA):

$\small{C_{3}H_{6}O_{3} \: = (12 \times 3) + (1 \times 6) + (16 \times 3)}$

$\small{C_{3}H_{6}O_{3} \: = \:\boxed{\boxed{ 90g/mol}}}$

• Oxigênio molecular:

$\small{O_2 \: = \: 16 \: \times \: 2}$

$\small{O_2 \: = \: \boxed{\boxed{32g/mol}}}$

Massas dos produtos:

• Dióxido de carbono:

$\small{CO_2 \: = \: (12 \: \times \: 1) \: + \: (16 \: \times \: 2)}$

$\small{CO_2 \: = \: \boxed{\boxed{44g/mol}}}$

• Água:

$\small{H_2O \: = \: (1 \: \times \: 2) \: + \: (16 \: \times \: 1)}$

$\small{H_2O \: = \: \boxed{\boxed{18g/mol}}}$

Equação de combustão da di-hidroxiacetona (DHA):

$\large{C_{3}H_{6}O_{3} + \: 3O_{2} \: \Rightarrow \: 3CO_{2} \: + \: 3H_{2}O}$

Massas dos componentes da equação:

$\small{(1 \times 90) + (3 \times 32) \Rightarrow (3 \times 44) + (3 \times 18)}$

$\small{\boxed{ 90 + 96 \Rightarrow 132 + 54}}$

Ou seja; 90g de DHA reagem com 96g de O2 produzindo 132g de CO2 e 54g de água.

Cálculo estequiométrico:

Primeiro converteremos a massa do DHA fornecida pela questão de miligramas (mg) para gramas (g):

$\small{9 \: (mg) \div 1.000 = 0,009 \: (g)}$

$\small{0,009 = \boxed{\boxed{9\times 10^{ - 3}g}}}$

Se 90g de DHA produzem 132g de dióxido de carbono, quantas gramas deste produto conseguiremos obter se tivermos como combustível apenas 9 × 10^-3g de di-hidroxiacetona?

$\large{90g (DHA) \Rightarrow 132g (CO_{2})}$

$\large{9\times 10^{ - 3}g (DHA) \Rightarrow X}$

$\small{X = 9 \times 10 ^{-3} \times 132 \div90}$

$\small{X = 1.188 \times 10 ^{-3} \div 90}$

$\small{X = 13,2 \times 10 ^{-3}}$

Em notação científica:

$\small{13,2 \times 10 ^{-3} = \boxed{ \boxed{0,0132g}}}$

Agora, para descobrirmos o volume que está quantidade de massa ocupará, deveremos converte-la para mols, e em seguida aplica-la na equação de clapeyron:

$\small{N. \: de \: mols = 0,0132g \div 44g (M.M)}$

$\small{N. \: de \: mols = 0,0003 }$

$\small{0,0003 = \boxed{\boxed{3 \times 10 ^{-4}}}}$

Equação de clapeyron:

$\small{Press\tilde{a}o (P) = 1,5 atm.}$

$\small{Volume (V) = ??}$

$\small{N. \: de \: mols (n) = 3 \times 10^{-4}}$

$\small{Temperatura (T) = 27`C (300K)}$

$\small{Constante \: ideal \: dos \: gases (R) = 0,082 atm. L/mol. K}$

$\large{ \boxed{{P \times V = n \times R \times T}}}$

$\small{1,5 \times V = 3 \times 10^{-4} \times 0,082 \times 300}$

$\small{1,5 \times V = 0,00738}$

$\small{V = 0,00738\div 1,5}$

$\small{V = \boxed{\boxed{0,00492L}}}$

Os cálculos acima foram efetuados considerando um rendimento de 100%, agora, como requisitado pela questão, calcularemos o volume levando em consideração um rendimento de 90%:

$\large{100{\%} \Rightarrow 0,00492 L}$

$\large{90 {\%} \Rightarrow Y}$

$\small{Y = 90 \times 0,00492 \div 100}$

$\small{Y = 0,4428 \div 100}$

$\small{Y = 0,004428}$

Em notação científica:

$\large{\boxed{\boxed{0,004428 = 4,428 \times 10^{-3}L}}}$

• Para saber mais acesse:

https://brainly.com.br/tarefa/51186369

Bons estudos. :)