Questão 58754

(ITA - 2021)

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.

Gabarito:

Resolução:

a) CnH2n + y O2 + 3,76y N2 → 8x CO2 + n H2O + x CO + n O2 + 3,76y N2

n_{oxigenio;antes} = n_{oxigenio;depois}

2y = 2cdot 8x+n+x+2n

2y = 17x+3n (equação I)

 

n_{carbono;antes} = n_{carbono;depois}

n = 8x +x

n = 9x (equação II)

Substituição da equação II na equação I

2y = 17x+3cdot 9x

2y = 44x

y = 22x (equação III)
 

Cálculo da quantidade de matéria total de gás ao final da reação:

n_{gas;final} = 8x + x + n + 3,76y

n_{gas;final} =9x + 9x + 3,76cdot 22x

n_{gas;final} =100,72x

Cálculo das porcentagens de cada componente:

\%i = frac{n_{i}}{n_{t}}

\%CO_2=frac{8x}{100,72x}cong 8\%

\%CO=frac{x}{100,72x}cong 1\%

\%O_2=frac{9x}{100,72x}cong 9\%

\%N_2=frac{82,72x}{100,72x}cong 82\%

 

b) CnH_{2}n+underbrace{frac{3n}{2}O_2}
ightarrow nCO_2+nH_{2}O

Proporção sem execesso

• Cálculo da quantidade de O2 em excesso:

nO_{2;exc} = nO_{2;total} - nO_{2;sem exc}

nO_{2_{exc}}=frac{22n}{9}-frac{3n}{2}

nO_{2_{exc}}=frac{44n-27n}{18}

nO_{2_{exc}}=frac{17n}{18}

• Cálculo da porcentagem de O2 em excesso:

nO_{2;exc} = frac{nO_{2;exc}}{nO_{2; total}}

\%O_{2_{exc}}=frac{frac{17n}{18}}{frac{22n}{9}}

\%O_{2_{exc}}=frac{17ncdot9}{18cdot22n}

\%O_{2_{exc}}=frac{17}{44}

\%O_{2_{exc}}cong 0,3663 = 36,63\%

 



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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