Química Geral ⇒ (UnB) Combustão e Pressão Tópico resolvido

[VctMR]

[UnB] Julgue:

1) Considere que as entalpias padrão de formação do CO(g) e do
CO2(g) sejam iguais a -110,5 kJ/mol e -393,5 kJ/mol,
respectivamente, e que a entalpia padrão de combustão do
isoctano seja -5461 kJ/mol. Nesse caso, em relação à
combustão completa, infere-se que é superior a 10% a perda de
eficiência energética por mol de CO(g) formado durante a
combustão incompleta do isoctano.

2)

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A gravidade de Marte é inferior à da Terra, a temperatura média
varia de -63 ºC a 20 ºC e a pressão atmosférica, que depende do
local de medição, é da ordem de 0,008 atm. A tabela acima
apresenta, em porcentagem, os principais componentes da
atmosfera de Marte. A partir dos dados da tabela, infere-se que a pressão parcial do
CO2 em um ponto de Marte com pressão atmosférica igual a
8,0 × 10^-3 atm é inferior à pressão parcial desse gás na Terra,
ao nível do mar, se a porcentagem em quantidade de matéria de
CO2 na atmosfera terrestre, ao nível do mar, for igual a 0,040.

Resposta

---

Gabarito: E - E

Olá! Agradeceria muito a ajuda nesses itens...

[Planck]

Olá VctMR,

Primeiramente, o isoctano é um alcano de fórmula [tex3]C_8H_{18}[/tex3]. A combustão completa do isoctano pode ser representada por:

[tex3]C_8H_{18} + \frac{25}{2} \, O_2 \longrightarrow 8 \, CO_2 + 9 \, H_2O \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \Delta Hº = -5461 \, [kJ/mol][/tex3]

Por sua vez, a combustão incompleta é dada por:

[tex3]C_8H_{18} + 12 \, O_2 \longrightarrow CO + 7 \, CO_2 + 9 \, H_2O \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \;\Delta Hº = ? \, [kJ/mol][/tex3]

O [tex3]\Delta Hº[/tex3] da combustão incompleta pode ser dado por:

[tex3]-5461 -( \underbrace{-393,5}_{CO_2}) + (\underbrace{-110,5}_{CO}) = -5178 \, [kJ/mol][/tex3]

A perda de eficiência energética pode ser dada pela diferença entre ambas reações que, consequentemente, como há a formação de [tex3]CO[/tex3], será dada por mol de [tex3]CO[/tex3] formado. Desse modo, vou definir eficiência energética como [tex3]e[/tex3], logo:

[tex3]e = - 5178 - (-5461) [/tex3]

[tex3]e = 283 \, [kJ/mol][/tex3]

A porcentagem da perda energética pode ser dada por:

[tex3]\frac{\text {Quanto perdeu}}{\text{Quanto tinha}}= \frac{283}{5461} [/tex3]

[tex3]{\color{forestgreen}\boxed{\approx 0,052 \; ou \; 5,2 \%}}[/tex3]

Para o segundo o item, foi dito que:

[...] se a porcentagem em quantidade de matéria de
CO2 na atmosfera terrestre, ao nível do mar, for igual a 0,040.

Ou seja:

[tex3]P_{parcial, \, Terra} = \underbrace{\frac{0,04}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]

[tex3]P_{parcial, \, Terra} = 0,4 \cdot 10^{-3}[/tex3]


Nesse contexto, observamos que a pressão parcial do [tex3]CO_2[/tex3] precisa ser [tex3]0,04[/tex3] da pressão total. Com isso:

[tex3]P_{parcial, \, Marte} = \underbrace{\frac{95,32}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]

[tex3]P_{parcial, \, Marte} = \underbrace{\frac{95,32}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]

[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 0,9532\cdot P_{total}[/tex3]

Se substituirmos a pressão total, para Marte:

[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 0,9532\cdot 8 \cdot 10^{-3}[/tex3]

[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 7,6256 \cdot 10^{-3}[/tex3]

Note que a pressão parcial em Marte é maior. Acredito que há outras formas de resolver esse exercício, talvez mais práticas.

[VctMR]

Planck, Valeu mesmo. Não sabia que a combustão incompleta tinha além do CO e H2O o CO2

[Planck]

Planck, Valeu mesmo. Não sabia que a combustão incompleta tinha além do CO e H2O o CO2

Que isso, disponha! A equação da combustão incompleta também poderia ser montada da seguinte forma:

[tex3]C_8H_{18} + 12 \, O_2 \longrightarrow 8 CO + 9 H_2 O [/tex3]

[MateusQqMDMOD]

Planck, Valeu mesmo. Não sabia que a combustão incompleta tinha além do CO e H2O o CO2

Acho que o Plank se confundiu, nas combustão incompleta não ocorre formação de [tex3]\text{CO}_2 \uparrow[/tex3]