Atente para areação de combustão completa de um hidrocarbone...

Esta questão aborda conceitos relacionados à estequiometria de reações químicas.

Para resolvê-la é preciso, primeiramente, balancear a equação. Para isso, é preciso colocar um x na frente do CO₂ (balanceando o carbono) e um y/2 na frente do composto H₂O (balanceando o hidrogênio, pois já há o índice 2 no H). Com isso, para balancear o O₂ dos reagentes, basta somar a quantidade de oxigênios nos produtos, igual a: 2 x + y/2 ou (4x + y)/2. Como já tem o índice 2 no O₂ basta dividir a expressão por 2 para saber o coeficiente do O₂: (4x + y)/4. Logo, a equação balanceada é a seguinte:

C_xH_y + (4x + y)/4 O₂ → x CO₂ +  y/2 H₂O

De acordo com o enunciado, a combustão completa de 5,0 mols de um hidrocarboneto C_xH_y produziu 90,0 g de água e 224,0 L de gás carbônico, medidos nas condições normais de temperatura e pressão.

1) Considerando a reação, temos que 1 mol de C_xH_y produz y/2 mols de H₂O. Assim, o valor produzido por 5 mols de C_xH_y, chamado de "a", será:

1 mol de C_xH_y   ^produz   y/2 mols de H₂O

    5 mols            ------              a

a = 5 y/2

Mas, foram produzidos 90,0 g de H₂O. Para converter esse valor para mols, é preciso utilizar a massa molar (MM) desse composto, em g/mol, calculada a partir das massas atômicas (MA) do hidrogênio e oxigênio:

MM (H₂O) = 2 × MA (H) + MA (O) = 1,0 × 2 + 16,0 = 18,0 g/mol

Como em 1 mol tem-se 18 g de H₂O, em 90,0 g teremos "a":

1 mol de H₂O    ^possui     18,0 g

          a                ------    90,0 g

a = 90,0/18,0 = 5 mols de H₂O

Com o valor de "a" podemos determinar o valor de y:

a = 5 y/2  ∴  5 = 5 y/2  ∴  y = 2

2) De acordo com a reação, temos que 1 mol de C_xH_y produz x mols de CO₂. Assim, o valor produzido por 5 mols de C_xH_y, chamado de "b", será:

1 mol de C_xH_y   ^produz   x mols de H₂O

    5 mols            ------              b

b = 5 x

Mas, foram produzidos 224 L de CO₂, nas condições normais de temperatura e pressão. Nessas condições, o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás é igual a 22,4 L. Assim, podemos saber o valor de "b" por regra de três:

1 mol de CO₂    ^ocupa     22,4 L

          b               ------    224 L

b = 224/22,4 = 10 mols de CO₂

Com o valor de "b" podemos determinar o valor de x:

b = 5 x  ∴  10 = 5 x  ∴  x = 2

Assim, o hidrocarboneto C_xH_y é o C₂H₂, classificado como um alcino.

Gabarito da Professora: Letra C.