Gabarito disponível
Foi adicionada a uma bomba calorimétrica selada, com volume invariável a 25 ºC, uma mistura gasosa de um hidrocarboneto saturado e oxigênio, com pressão total P₁, em proporção estequiométrica para reação de combustão completa. Após acionada a ignição, a mistura gasosa reagiu completamente.
Considerando que o volume do líquido formado na reação é desprezível em relação ao volume total do compartimento e que a pressão P₂ no interior da bomba calorimétrica após a reação 25 ºC é igual a 0,5 x P₁, a fórmula molecular do hidrocarboneto empregado no experimento é:
Considerando que o volume do líquido formado na reação é desprezível em relação ao volume total do compartimento e que a pressão P₂ no interior da bomba calorimétrica após a reação 25 ºC é igual a 0,5 x P₁, a fórmula molecular do hidrocarboneto empregado no experimento é:
Resolução comentada
A razão de pressões 0,5 leva a n = 3, ou seja, C3H8.
Para o alcano CnH2n+2, a combustão é CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → n CO2 + (n+1) H2O(l). Com volume e temperatura constantes, P é proporcional ao número de mols gasosos: inicial 1 + (3n+1)/2 = (3n+3)/2, final n (a água líquida é desprezível). Então n/[(3n+3)/2] = 0,5, o que dá n = 3 (propano).
Análise das alternativas
A) C2H4 não é saturado. B) C4H10 (n=4) dá razão 4/7,5 ≈ 0,53. C) C2H6 (n=2) dá 2/4,5 ≈ 0,44. D) CH4 (n=1) dá 1/3 ≈ 0,33.
Referência: Estequiometria de gases e combustão de alcanos.
Resolução comentada do VaiConcursos.