Uma mistura gasosa é composta por monóxido de carbono, CO\ce{CO}, metano, CHX4\ce{CH4}, e propano, CX3HX8\ce{C3H8}. Quando de 50 mL\pu{50 mL} dessa mistura foram queimados com excesso de oxigênio, 70 mL\pu{70 mL} de dióxido de carbono foram produzidos.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração de propano na amostra.

Gabarito 2C.20

As reações de combustão são as seguintes: C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)C_{3}H_{8(g)}+5O_{2(g)}\rightarrow 3CO_{2(g)}+4H_{2}O_{(l)} CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)CH_{4(g)}+2O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)}+2H_{2}O_{(l)} CO(g)+12O2(g)CO2(g)CO_{(g)}+ \frac{1}{2}O_{2(g)}\rightarrow CO_{2(g)} Como nem pressão nem temperatura são mencionados/alterados durante esse processo, podemos usar que: VnV\propto n Então pela estequiometria: VC3H81=VCO213\frac{V_{C_{3}H_{8}}}{1}=\frac{V_{CO_{2}}^{1}}{3} VCH41=VCO221\frac{V_{C_{}H_{4}}}{1}=\frac{V_{CO_{2}}^{2}}{1} VCO1=VCO231\frac{V_{C_{}O_{}}}{1}=\frac{V_{CO_{2}}^{3}}{1} Onde: VCO21+VCO22+VCO23=70mLV_{CO_{2}}^{1}+V_{CO_{2}}^{2}+V_{CO_{2}}^{3}=70\,mL No início temos: VC3H8+VCH4+VCO=50mlV_{C_{3}H_{8}}+V_{C_{}H_{4}}+V_{C_{}O_{}}=50\,ml No final temos: 3VC3H8+VCH4+VCO=70ml3V_{C_{3}H_{8}}+V_{C_{}H_{4}}+V_{C_{}O_{}}=70\,ml Com isso temos que: VC3H8=10mlV_{C_3H_8}=10\,ml Cálculo da fração molar de propano: xC3H8=VC3H8Vtotalx_{C_{3}H_{8}}=\frac{V_{C_{3}H_{8}}}{V_{total}} xC3H8=1050x_{C_{3}H_{8}}=\frac{10}{50} xC3H8=20%x_{C_{3}H_{8}}=20\,\%