Question

O Gás butano (C4H10) é o principal componente do gás de cozinha vendido em botijões A sua combustão pode ser representada pela equação não-balanceada C4H10+O2---CO2+H20 Considere que para preparar um determinado prato, uma família utilizou o forno durante 30 min em fogo médio. Sabendo-se que o consumo do forno é de 232g de butano/h em fogo médio, calcule o volume de CO2 produzido a 127°C e 1ATM durante o preparo do prato

Answer 1

30 minutos = 0,5 h

232g -------- 1h
xg -------------0,5h

x = 116 g de butano

MM C4H10 = 58 g / mol

116 / 58 = 2 mols

reação:

C4H10  + 13/2 O2    →    4 CO2  +  5 H2O
1mol ----------------------------4mol
2mol-------------------------------x

x = 8 mols de CO2 liberados

Pressão: 1 atm
T = 127°C = 400 K

lei dos gases

p . v = nRT    ( r = 0,082)

1 . V = 8 . 0,082 . 400

v = 262,4 Litros

Answer 2

Massa molar do carbono (C) = 12 g/mol;
Massa molar do hidrogênio (H) = 1 g/mol;

Massa molar do butano (C4H10) ⇒ (4 * 12) + (10 *1)  = 58 g/mol;
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C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) ⇒ Balanceando, chegamos em :

C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H2O(l)

Da proporção entre metano e dióxido de carbono, temos (1:4), ou seja, 1 mol de C4H10 forma 4 mols de CO2.

Taxa de queima de C4H10 ⇒ 232 g/hora

Como 1 mol de C4H10 tem 58 gramas, então, para 232 gramas :

1 mol  → 58 g
x mols → 232 g

x = 232 / 58
x = 4 mols

Logo, a taxa de queima fica : 4 mols de gás metano por hora... 
Em 30 minutos (meia hora) :

4 mols (C4H10) / hora * 0,5 horas = 2 mols de C4H10 queimados !

Da proporção (1:4) com o CO2, 2 mols de metano queimados geram 8 mols de CO2 !
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pr * V = n * R * T
pr ⇒ Pressão (usaremos atm);
V ⇒ Volume (usaremos litros);
n ⇒ Número de mols;
R ⇒ Constante (usaremos 0,082 (atm * L) / (mol * K));
T ⇒ Temperatura (usaremos Kelvin)

T(K) = T(°C) + 273 ⇒ A temperatura em Celsius é 127 ºC :
T(K) = 127 + 273
T(K) = 400 Kelvin

Tem-se :
pr = 1 atm;
V = ??? L.
n = 8 mols de CO2 (vindos da queima do C4H10);
T = 400 K...

1 * V = 8 * 0,082 * 400 
 V = 262,4 litros ⇒ Volume de CO2 produzido nessa queima, durante esses 30 min !