Considere dois processos domésticos: (A) queima completa do butano (C4H10) em fogão; (B) formação de…

Questão

Considere dois processos domésticos: (A) queima completa do butano (C4H10) em fogão; (B) formação de incrustação por reação entre Ca(OH)2(aq) e CO2(g) em tubulação. Classifique cada processo como reversível ou irreversível nas condições ambientes, apresente as equações balanceadas, aplique conservação de massa para calcular a massa de CO2 produzida pela combustão de 1,00 g de C4H10 e discuta implicações energéticas e medidas sustentáveis para reduzir impactos.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Classificação: (A) combustão do butano — essencialmente irreversível; (B) formação de CaCO3 — reação de precipitação condicionada (tende a ser irreversível sob pH alcalino/ambiente, reversível com ácido). Equações: 2 C4H10 + 13 O2 ? 8 CO2 + 10 H2O; Ca(OH)2 + CO2 ? CaCO3 + H2O. Cálculo: MM(C4H10)=58,12 g·mol?¹ ? n=1,00/58,12=0,01720 mol. CO2 gerado: 4 mol CO2 / mol C4H10 ? n(CO2)=0,0688 mol; m(CO2)=0,0688·44,01=3,03 g. Energia: ?Hºcomb (C4H10) ˜ -2877 kJ·mol?¹ ? E˜-49,5 kJ liberados por 1,00 g. Aplicação da conservação de massa/energia: átomos e entalpia contabilizados nas equações. Impacto/medidas: combustão libera CO2 e calor — reduzir uso de combustíveis fósseis (fogões elétricos com eletricidade renovável, melhor eficiência) e otimizar ventilação; para incrustações, tratamento/abrandamento da água ou remoção química para reduzir perdas e manutenção.

Explicação

1) Balancear equações. 2) Calcular n(C4H10)=massa/M(M)=1,00/58,12. 3) Usar estequiometria: 1 mol C4H10 ? 4 mol CO2. 4) m(CO2)=n(CO2)·44,01. 5) Energia: E=n(C4H10)·?Hcomb. 6) Avaliar reversibilidade segundo condições (pH, T, presença de reagentes) e propor medidas sustentáveis.

Raio-X da questão

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