Um dos componentes do gás de cozinha é o butano…

(UEMG) Um dos componentes do gás de cozinha é o butano (C₄H₁₀). A equação que representa a sua combustão está representada a seguir:

C₄H₁₀(g) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)
∆H = -2.900 kJ/mol

Após o balanceamento da equação acima, PODE-SE AFIRMAR que

a) a combustão de dois mols de butano absorve 5.800 kJ de energia.

b) a massa de O₂ consumida na combustão de 1 mol de butano é igual a 100 g.

c) o butano apresenta cadeia aromática.

d) o número de moléculas de água produzido na combustão de 116 g de butano é igual a 6,02×10²⁴.

Resolução

a) Balanceamento pelo método algébrico:

A C₄H₁₀(g) + B O₂(g) → C CO₂(g) + D H₂O(g)

Assim, temos que:

4 ∙ A = C
2 ∙ B = (2 ∙ C) + D
10 ∙ A = 2 ∙ D

Se atribuirmos o valor arbitrário 2 para o coeficiente A, podemos calcular o valor de C e D:

4 ∙ A = C
4 ∙ 2 = C
8 = C

10 ∙ A = 2 ∙ D
10 ∙ 2 = 2 ∙ D
10 = D

Com o valor de d e c podemos calcular o valor de b:

2 ∙ B = (2 ∙ C) + D
2 ∙ B = (2 ∙ 8) + 10
2 ∙ B = 26
B = 13

Como os coeficientes encontrado já são os menores inteiros possíveis, temos:

2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g)
∆H = -5.800 kJ/mol

São liberados 2.900 kJ por mol de C₄H₁₀ queimados, logo a queima de 2 mols libera o dobro de energia, 5.800 kJ. O sinal negativo indica, por convenção, que energia é liberada. Portanto, a afirmação da alternativa A é falsa.

b) De acordo com a equação balanceada, a queima de 2 mols de C₄H₁₀ consome 13 mols de O₂, logo:

c) O butano é um hidrocarboneto de cadeia linear, logo, a afirmação da alternativa C é falsa.

d) Convertendo a massa de butano em número de mols temos:

n_butano = m / MM
n_butano = 116 g / 58 g/mol
n_butano = 2 mols

Conforme a equação química balanceada, são produzidos 10 mols de H₂O para cada 2 mols de C₄H₁₀ consumidos. E, sabemos, pela constante de Avogadro (N_A), que em 1 mol de uma determinada espécie, existem 6,02 x 10²³ de tal espécie. Assim:

N_H2O = N_A ∙ n
N_H2O = 6,02 × 10²³ moléculas/mol ∙ 10 mols
N_H2O = 6,02 × 10²⁴ moléculas

Dessa forma, a afirmação da alternativa D está correta.

Gabarito: LETRA D

Confira mais EXERCÍCIOS RESOLVIDOS de ESTEQUIOMETRIA.

Tá afim de ver mais RESOLUÇÕES COMENTADAS da UEMG?

Um dos componentes do gás de cozinha é o butano…