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Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação de calor, o que indicou que a reação havia-se encerrado. Com base nessas observações experimentais, três afirmações foram feitas:

I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator.

II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar.

III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem.

Está correto apenas o que se afirma em

Note e adote:
– Composição aproximada do ar em volume: 80% de N2 e 20% de O2.

Resposta:

A alternativa correta é letra D)

I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator.

Correto.

Reação de combustão incompleta do propano:

C_{3}H_{8} + 7/2:O_{2}rightarrow :3CO;+:4H_{2}O

1 mol de C3H8 ________ 3,5 mol de O2

Como gases ideais nas mesmas condições de temperatura e pressão possuem o mesmo volume molar, para reagir com 1 L de C3H8 são necessários 3,5 L de O2. A partir disso pode-se calcular a quantidade de O2 necessária para reagir com 50 L de C3H8:

1 L de C3H8 ________ 3,5 L de O2

50 L de C3H8 ________ X L de O2

X = 175 L de O2

Cálculo da quantidade de O2 em 250 L de ar:

250 L de ar ________ 100%

Y L de O2 ________ 20%

Y = 50 L de O2

É necessário 175 L de O2 para reagir completamente com 50L de propano. Entretanto, como está disponível apenas 50L de O2, o O2 é o reagente limitante e o propano é o reagente em excesso.

Como o propano está em excesso, ao fim da reação ainda sobra propano no reator.

O mesmo é válido para a outra reação de combustão incompleta que pode acontecer:

C_{3}H_{8} + 4:O_{2}rightarrow :3C;+:4H_{2}O

II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar.

Incorreto.

Reação de combustão completa

C_{3}H_{8} + 5:O_{2}rightarrow :3CO_{2};+:4H_{2}O

1 mol de C3H8 ________ 5 mol de O2

Como gases ideais nas mesmas condições de temperatura e pressão possuem o mesmo volume molar, para reagir com 1L de C3H8 são necessário 5L de O2. A partir disso pode-se calcular a quantidade de O2 necessária para reagir com 50L de C3H8:

1 L de C3H8 ________ 5 L de O2

50 L de C3H8 ________ W L de O2

W = 250L de O2

250 L de O2 equivalem a 20% do volume do ar. Portanto, o volume de ar que contém 250L de O2 é Z:

250 L de O2 ________ 20% de ar

Z L de O2 ________ 100% de ar

             Z = 1250L de ar

III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem.

Correto.

Como se trata de uma reação de combustão em que oxigênio é o reagente limitante é esperado que ocorra reações de combustão incompleta (reação que ocorre quando o oxigênio é escasso) produzindo C(s) (fuligem) e CO(g) (monóxido de carbono).

 

 

 

 

 

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