Questão 18906

Gabarito:

0,2

Resolução:

(Uerj 2016) Para diferenciar os hidrocarbonetos etano e eteno em uma mistura gasosa, utiliza-se uma reação com bromo molecular: o etano não reage com esse composto, enquanto o eteno reage de acordo com a seguinte equação química:

Considere um cilindro de capacidade igual a 10 L, contendo apenas esses hidrocarbonetos em uma mistura com massa igual a 200 g. Ao se adicionar bromo em excesso à mistura, todo o eteno reagiu, formando 940 g de 1,2 - dibromoetano.

A concentração inicial de etano, em mol•L^-1, no interior do cilindro, corresponde a:

RESOLUÇÃO:

Da reação dada, podemos notar que a proporção estequiométrica entre C2H4, Br2 e 1,2-dibromoetano é de 1 para 1 para 1. Logo, cada molécula de C2H4 reage exatamente com uma molécula de Br2 formando uma molécula de 1,2-dibromoetano.

Calculando o número de mol de 1,2-dibromoetano, temos:

n_C2H4Br2 = m_C2H4Br2/MM_C2H4Br2 = 940 g/188 g/mol = 5 mol.   (188 g/mol é a massa molar do 1,2-dibromoetano (C₂H₄Br₂))

Sendo assim, como o Br2 estava em excesso, temos que todo C2H4 reagiu formando 5 mol de 1,2-dibromoetano. Logo, da proporção estequiométrica, temos que exatamente 5 mol de C2H4 reagiu.

Calculando a massa de C2H4 na mistura, temos:

m_C2H4 = n_C2H4*MM_C2H4 = 5 mol * 28 g/mol = 140 g de eteno (C2H4)

Sendo assim, a massa de etano será m_C2H6 = 200 g - m_C2H4 = 200 g - 140 g = 60 g.

 Agora, podemos calcular o número de mol de etano:

n_C2H6 = m_C2H6/MM_C2H6 = 60 g/30 g/mol = 2 mol.

Por fim, calculamos a concentração de etano em mol/L:

[C2H6] = n_C2H6/V_{olume total} = 2 mol/10 L = 0,2 mol/L.

 

GABARITO: b