Ano 2021#chemistry

Sobre o tema

A substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis, como o etanol, é uma estratégia para reduzir emissões de gases de efeito estufa. No Brasil, o etanol de cana-de-açúcar é amplamente utilizado, mas sua combustão ainda gera CO₂. Este problema aborda cálculos estequiométricos para comparar as emissões de CO₂ entre etanol combustível (com impurezas de água) e gasolina. A estequiometria da combustão completa do etanol é C₂H₆O + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O, relação 1:3. Com base nas massas fornecidas, calcula-se a quantidade de CO₂ produzida pelo etanol e compara-se com a gasolina, obtendo uma diferença de aproximadamente 164 g. O exercício explora conceitos de mol, massa molar e proporções químicas, essenciais para avaliar impactos ambientais.

Tópicos relacionados

  • Estequiometria da combustão
  • Cálculo de massa de CO₂
  • Comparação de emissões etanol vs gasolina
  • Massa molar e quantidade de matéria
  • Combustíveis renováveis e ambientais

Enunciado

Dados: 1.000 gramas de etanol combustível apresentam
940 g de etanol e 60 g de água; massas molares (g mol-1):
C2H6O = 46; CO2 = 44.
O Brasil é líder mundial na produção do etanol, que
substitui grande parte da gasolina. Um dos fatores a
considerar nessa substituição é a geração de CO no
processo global de produção e uso. O impacto na etapa
final de uso pode ser avaliado por um cálculo simplificado.
Por exemplo, um carro médio consome 1.000 g de etanol
combustível ou 700 g de gasolina comercial para percorrer
10 km. Nessas condições, a queima de 700 g de gasolina
comercial leva à formação de 1.962 g de CO . Assim, nas
condições apresentadas, a diferença em massa de dióxido
de carbono emitido na combustão, quando se substitui a
gasolina comercial por etanol combustível, é de
aproximadamente

Alternativas

  • A)

    164 g; a relação estequiométrica C2H6O:O2 é de 1:3,5.

  • B)

    49 g; a relação estequiométrica C2H6O:O2 é de 1:3.

  • C)

    164 g; a relação estequiométrica C2H6O:O2 é de 1:3.

  • D)

    49 g; a relação estequiométrica C2H6O:O2 é de 1:3,5.

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Perguntas frequentes

Qual é a reação de combustão completa do etanol?

A combustão completa do etanol é: C₂H₆O + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O. A proporção estequiométrica entre etanol e oxigênio é 1:3.

Por que o etanol combustível contém água?

O etanol hidratado (usado como combustível) contém até 7,5% de água em volume. Isso ocorre porque a destilação do etanol produz uma mistura azeotrópica com água, sendo economicamente viável manter um teor de água.

Como calcular a massa de CO₂ produzida na queima de uma massa de etanol?

Primeiro, converta a massa de etanol para mols usando a massa molar (46 g/mol). Depois, use a estequiometria: 1 mol de etanol produz 2 mols de CO₂. Multiplique os mols de CO₂ pela massa molar do CO₂ (44 g/mol) para obter a massa de CO₂.

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