Que massa de O2 deve ser consumida na combustão de 3 3g de propano C3H8?

Química
Prova objetiva realizada no dia 21/07/2001
Questões

Tabela Periódica

1
Assinale, entre as opções abaixo, aquela que corresponde a um elemento do grupo dos metais alcalino-terrosos.

a) Ca
b) Pt
c) Fe
d) Al
e) Cs

Resposta:
a) Ca
Solução: O grupo dos metais alcalino-terrosos corresponde ao grupo II da Tabela periódica. Portanto, somente o Ca pertence a esse grupo; os demais metais pertencem a outros grupos da Tabela.

2
Com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica, é possível substituir chuveiros elétricos por aquecedores a gás, que têm por princípio gerar calor pela queima do gás natural. A reação de combustão do gás natural pode ser representada pela combustão do metano (CH4):

CH4 (g) + 2 O2 (g)

CO2 (g) + 2 H2O (g)

Ho = -890 kcal/mol

Sobre esse fenômeno, podemos afirmar:

a) A combustão de 10 mols de metano produz 5 mols de água.
b) É necessário 1 mol de oxigênio para consumir 2 mols de metano.
c) Na mistura de 5 mols de metano e 10 mols de oxigênio, são produzidos 2 mols de água.
d) A combustão de 1 mol de metano produz 1780 kcal de calor.
e) A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor.

Resposta:
e) A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor
Solução: A combustão de 10 mols de metano produz 20 mols de água
São necessários 4 mols de oxigênio para consumir 2 mols de metano
Na mistura de 5 mols de metano e 10 mols de oxigênio são produzidos 10 mols de água
A combustão de 1 mol de metano produz 890 kcal de calor
A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor.

3
Dada a reação:

2 HCl (g)+ NO2 (g) ® H2O (g) + NO (g) + Cl2 (g)

podemos afirmar que

a) o elemento cloro sofre redução.
b) o elemento oxigênio sofre redução.
c) o elemento nitrogênio sofre redução.
d) o elemento hidrogênio sofre redução.
e) o NO2é o agente redutor.

Resposta:
c) O elemento nitrogênio sofre redução
Solução: O elemento cloro sofre oxidação e o nitrogênio sofre redução. Os outros elementos permanecem no mesmo estado de oxidação. O agente redutor é o HCl e o NO2é o agente oxidante.

4
Assinale, entre as opções abaixo, aquela que corresponde ao número de carbonos assimétricos do composto:

CH3 - CHCH3 - CHCH3 - CH2 - CHC2H5 - CH3

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

Resposta:
b) 2
Solução: Apenas o terceiro e o quinto carbonos da cadeia linear são assimétricos.

5
Abaixo, são listadas, na coluna da esquerda, fórmulas gerais de compostos de grupos funcionais diferentes. Na coluna da direita, são relacionados nomes de funções oxigenadas:

Assinale a opção que associa corretamente o nome da função ao grupo funcional correspondente.

a) V, II, IV, I, III.
b) IV, II, V, III, I.
c) V, II, IV, III, I.
d) IV, III, I, II, V.
e) II, III, V, IV, I.

Resposta:
d) álcool, éter, cetona, ácido, aldeído
Solução: R-OH é um álcool; R-O-R é um éter; R-CO-R é uma cetona; R-COOH é um ácido e R-COH é um aldeído.

Letra b). Como as alternativas indicam várias possibilidades de respostas, devemos determinar o reagente em excesso, o reagente limitante, suas massas e também a massa dos produtos originada.

1o Passo: Balancear a equação. Caso não se recorde de como uma equação química deve ser balanceada, clique aqui.

1 Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)

2o Passo: Determinar as massas molares de todos os participantes da reação por meio das massas atômicas dos elementos. Caso não se recorde de como é realizado o cálculo da massa molar, clique aqui.

• Fe2O3 = 2.56 + 3.16 = 160 g/mol

• CO = 12 + 16 = 28 g/mol

• Fe = 56 g/mol

• CO2= 12 + 2.16 = 44g/mol

3o Passo: Determinar quem é o reagente em excesso e quem é o reagente limitante.

Como temos a proporção molar de 1 mol para 3 mol nos reagentes, logo, a massa molar do Fe2O3 na equação é de 160 g (160.1) e a do CO é de 84 g (28.3). O exercício indica que 1,60 g de Fe2O3 e 3,00 g de CO foram utilizados. A relação entre as massas do Fe2O3 é maior que a do CO, como visto abaixo:

• Fe2O3 = 160 = 100, logo, é o reagente limitante;
                1,6

• CO = 84 = 28, logo, é o reagente em excesso (torna a letra “a” incorreta).
           3

4o Passo: Determinar a massa de CO que realmente foi utilizada na reação.

Para isso, devemos montar uma regra de três envolvendo os dados do reagente limitante e a massa molar do CO na equação:

1 Fe2O3(s) + 3 CO(g)

160g--------84g

1,6g-------- x

320.x = 1,6.84

x = 134,4
      160

x = 0,84 g

5o Passo: Determinar a quantidade em excesso de CO.

Para calcular a quantidade de CO que sobrará, basta subtrair 3 g, que foram indicados pelo exercício, pelos 0,42 g realmente utilizados:

3- 0,84 = 2,16 g (torna a letra “c” incorreta)

6o Passo: Determinar a massa de Fe formada

Para determinar a massa do Fe formada, basta montar uma regra de três utilizando o reagente limitante:

1 Fe2O3(s) → 2 Fe(s)

160g--------112g

1,6g-------- x

320.x = 1,6.112

x = 179,2
      160

x = 1,12 g (alternativa b)

7o Passo: Determinar a massa de CO2 formada.

Para determinar a massa do CO2 formada, basta montar uma regra de três utilizando o reagente limitante:

1 Fe2O3(s) → 3 CO2(g)

160g--------132g

1,6g-------- x

320.x = 1,6.132

x = 211,2
     320

x = 0,66 g

Qual a equação balanceada para a combustão completa do propano C3H8?

Qual a massa de oxigênio consumida na combustão de 1 00 g de propano?

Qual massa de oxigênio O2 é necessária para promover a combustão completa de 454 g de propano quais são as massas de CO2 e H2O produzidas?

Como calcular a entalpia de combustão do propano?