domingo, 10 de junho de 2012

Quando o ar participa da equação


Está cansado de não entender química!!

 

Estamos aqui para te ajudar, neste post falaremos sobre os casos particulares da estequiometria, na verdade falaremos sobre o quinto caso que é quando o ar participa da equação
Fique tranquilo, é muito simples..


Você sabia que o ar seco e puro não tem 100% de O2?
Na verdade ele é uma mistura gasosa que contém 78,02% de N2, 20,99% de O2 e 0,94% Arem volume (além de porcentagens mínimas de outros gases); o ar contém também umidade e várias outras impurezas.

Nos cálculos, geralmente considera-se que o ar tem 21% de O2 e 79% de N2.

obs: Você pode notar que a proporção 79% de N: 21% de O: 100% de ar, que pode ser simplificada para 1:4:5, o que pode facilitar o cálculo.

Dos gases que compõem o ar, somente o oxigênio costuma participar das equações, através das combustões (queimas), ustulações (oxidações de sulfetos metálicos) e outras oxidações em geral. O nitrogênio não reage, a não ser em casos muito especiais, por isso é chamado de gás inerte.
Mesmo não reagindo, o nitrogênio faz parte tanto do ar que reage quanto dos gases finais obtidos na reação.

Exemplo: Um volume de 56L de metano são completamente queimados no ar, produzindo gás carbônico e água. Supondo todas as substâncias no estado gasoso e nas mesmas condições de pressão e temperatura.
(composição volumétrica do ar: 20% de O2; e 80% de N2).
           
a) Qual o volume de ar necessário á combustão?
b) Qual o volume total dos gases no final da reação?

Resolução:

Quando se trata de um cálculo estequiométrico entre volumes gasosos, nas mesmas condições de pressão e temperatura, a resolução imediata - basta seguir os coeficientes da equação balanceada:

1 CH             +          2 O    è        1 CO            +         2 H2O
1  56L            +           56   è        1  56L           +         2  56L           +          Sobra de N2


a)    Cálculo do volume do ar necessário à combustão
Se o volume de oxigênio é 2  56 = 112L, o volume de ar será:
20% de  O2  ---------------------- 100% de ar
112L de  O2  ---------------------   x
x = 560L de ar



 b) Cálculo do volume dos gases no final da reação
 Pela equação acima podemos notar que, no final, temos:
56L de CO2; 2   56 = 112L de vapor de água; além da sobra de  N2  que existem no ar inicial e que não reage. Sabendo a  composição volumétrica do ar, temos:


100% de ar --------------------- 80% de N
560L de ar  --------------------- x
x = 448L de N

Ou então:  

20% de O2   -------------------- 80% de N
112L de O2  ------------------- y
 y = 448L de N

Na verdade, esses cálculos são desnecessários, pois, relembrando a proporção 1 O2 : 4 N2 : 5 ar, vemos que basta multiplicar o volume de  O2  por 4, e teremos o volume de  N2.


Concluindo, diremos que o volume da mistura gasosa final será:

56L de CO2  + 112L de vapor de água + 448L de  N , ou seja : 616L





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