ONNeq-2008

Considere um botijão de gás que contém 8 kg de GLP.

Nesse recipiente, as porcentagens em massa desses gases são 60% de

butano, 30% de propano e 10% de isobutano.

A entalpia de combustão (
Hcº) para o butano é igual a -2877.6 kJ/mol e

os valores das entalpias de formação (
Hfº) dos gases acima citados, da

água e do gás carbônico são dadas na tabela ao lado

a) Escreva as equações balanceadas da combustão completa de (i) butano (ii) propano

b) Calcule as entalpias de combustão do (i) isobutano e do (ii) propano

c) Calcule o volume de gás em litros, contido no botijão, a 1 atm e 25° C.

d) Calcule a quantidade de calor produzida na combustão completa de todo o gás contido no botijão


Composto
Hfº / kJ/mol

H2O (l) -285.8

C3H8 (g) -103.8

C4H10 (g) -134.2

CO2 (g) -393.5
 Ajuda por favor:lol:  . Muito Obrigado.

A)
i) 1C4H10 + 13/2O2 ----> 4CO2 + 5H2O (butano)
ii) 1C3H8 + 5O2 ----> 3CO2 + 4H2O (propano)

B)
Entalpia de formação é o calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de uma substância a partir das substâncias simples que a compõe.
H2O + 1/2 O2 ----> H2O  AH = -285,8 Kj/Mol (reação 1)
3C + 4H2 ----> C3H8  AH = -103,8 Kj/Mol   (reação 2)
4C + 5H2 ----> C4H10  AH = -134,2 Kj/Mol  (reação 3)
C + O2 ----> CO2  AH = -393,5 Kj/Mol   (reação 4)

-Combustão do isobutano:
1C4H10 + 13/2O2 ----> 4CO2 + 5H2O AH = ?  (é o que a gente vai descobrir a partir das reações acima)
- vamos utilizar a lei de Hess para achar o valor do AH pedido. Para isso, nós podemos utilizar métodos matemáticos com as reações que foram dadas.
- Multiplicando a reação 1 por 5, invertendo a reação 3 e multiplicando a reação 4 por 4, obteremos:

5H2 + 5/2O2 ----> 5H2O AH = -1429 Kj/mol
C4H10 ----> 4C + 5H2   AH = +134,2 Kj/mol
4C + 4O2 ----> 4CO2   AH = -1574 Kj/mol
Somando tudo e cortando o que tem igual de um lado e do outro, teremos:
C4H10 + 13/2O2 ----> 4CO2 + 5H2O   AH = -2868,8 Kj/mol

- Agora vamos calcular a entalpia de combustão do propano:
Multiplica-se a reação 1 por 4, inverte-se a reação 2 e multiplica-se a reação 4 por 3, obtemos:
4H2 + 2O2 ----> 4H2O   AH = -1132,2 Kj/mol
C3H8 ----> 3C + 4H2   AH = +103,8 Kj/mol
3C + 3O2 ----> 3CO2   AH = -1180,5 Kj/mol
Somando tudo e cortando o que tem de igual de um lado e de outro, temos:
C3H8 + 5O2 ----> 3CO2 + 4H2O   AH = -2208,9 Kj/mol

C) Temos que calcular a quantidade de mols de cada gás para calcular o volume final da mistura gasosa.
60% de butano = 4,8 kg = 82,75 mol de butano (n1)
30% de propano = 2,4 kg = 54,55 mol de propano (n2)
10% de isobutano = 0,8 kg = 13,8 mol de isobutano (n3)
PV = nRT
1xV = (n1+n2+n3)x0,082x(25+273)
V = 151x0,082x298
V = 3689,83 Litros


D)
Butano:
1 mol ---- 2868,8 Kj
82,75 ---- x
x = 237.393,2 Kj
Propano:
1 mol ---- 2208,9 Kj
54,55 ---- y
y = 120.495,5 Kj
Isobutano:
1 mol ---- 2868,8 Kj
13,8 ---- z
z = 39.589,4 Kj

Calor total = x + y + z
Calor total = 237.393,2 + 120.495,5 + 39.589,4
Calor total = 397.478.1 Kj
Obs.: O valor está positivo pois se trata de energia. Os valores negativos fornecidos pelo AH apenas indica se a energia foi liberada ou absorvida.

Espero ter ajudado, abraço! (deu trabalho)

Caraca, P-E-R-F-E-I-T-O, muito obrigado mesmo pela disposição em me ajudar

Por nada, amigo! É muito bom que o esforço seja reconhecido... precisando, pode perguntar!