Ano 2021#combustão#alceno#ar em excesso#combustão incompleta#CO2#CO#estequiometria#fase2#discursiva

Sobre o tema

A combustão de alcenos é um tema central em termoquímica e estequiometria de gases, frequentemente abordado em vestibulares como o ITA. Nesta questão, explora-se a reação de um alceno com ar em excesso, considerando tanto a combustão completa quanto a incompleta, com formação de CO. A análise envolve determinar a composição percentual dos gases após a remoção da água, utilizando relações molares entre CO₂ e CO, e o excesso de oxigênio. O estudo desse tipo de problema desenvolve habilidades em balanceamento de equações químicas, uso de proporções estequiométricas e cálculo de excesso de reagente, fundamentais para a compreensão de processos de combustão industrial e controle de poluentes.

Tópicos relacionados

  • Estequiometria da combustão de alcenos
  • Combustão incompleta e formação de CO
  • Cálculo de excesso de ar
  • Composição percentual de gases
  • Balanceamento de equações de combustão

Enunciado

Considere a combustão de um determinado alceno com uma quantidade definida de ar em excesso. Considere, ainda, que o ar é composto apenas por nitrogênio e oxigênio numa proporção molar de 3,76 e que o nitrogênio não sofre oxidação durante a combustão. Para esta reação, determine a porcentagem do(s) gás(es) em cada uma das situações descritas abaixo.

a) Na combustão incompleta do alceno com ar em excesso, além dos produtos esperados numa combustão completa, há a formação de monóxido de carbono na proporção molar de 1 para 8 em relação ao dióxido de carbono. Além disso, a quantidade em mol de O₂ que sobrou após a reação é igual à de carbono no início da reação. Com base nessas informações, determine a composição percentual aproximada dos gases resultantes da reação, considerando a remoção prévia da água.

b) Determine o percentual de ar em excesso na reação de combustão completa do alceno.

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Perguntas frequentes

O que define se uma combustão é completa ou incompleta?

A combustão completa ocorre quando o combustível reage com oxigênio suficiente para formar CO₂ e H₂O. Na incompleta, há falta de O₂, gerando CO, fuligem (C) ou outros produtos.

Como calcular o excesso de ar em uma reação de combustão?

O excesso de ar é a quantidade de ar fornecida além do necessário para a combustão completa. Calcula-se comparando o O₂ real com o O₂ teórico estequiométrico: % excesso = (O₂ real / O₂ teórico - 1) × 100.

Qual a importância da proporção molar N₂:O₂ = 3,76:1 no ar?

Essa proporção é a aproximação padrão da composição do ar atmosférico. O nitrogênio é inerte na combustão, mas dilui os produtos e afeta os cálculos de composição percentual.

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