O álcool isopropílico ou isopropanol (CH3CHOHCH3) é uma substância vendida como produto de limpeza de componentes eletrônicos. É também muito empregado na indústria gráfica, como produto de limpeza de superfície de vidro e também na manutenção de aeronaves, como um fluido de refrigeração. O grau de pureza do isopropanol comercial está entre 70% e 99%. Na situação de menor grau de pureza do álcool isopropílico comercial, e considerando que sua combustão completa, produziu-se 90 g de CO2. Nesse contexto, qual é o volume aproximado da impureza, em mililitros, que existe no reagente comercial submetido à queima completa? Dados: densidade (isopropanol) = 0,8 g/mL; densidade da mistura (álcool + impureza) = 1,0 g/mL. A) 5. B) 10. C) 15. D) 20.
Olá Lucas, tudo bem?
Primeiramente vamos montar a reação e fazer a estequiometria:
2 C3H8O + 9 O2 -> 6 CO2 + 8 H2O
Assim, para cada 6 mols de CO2 temos 2 mols de álcool (ou 3 mols de CO2 para 1 de álcool).
Como foi produzido 90g de CO2, vamos calcular a massa molar do CO2:
C - 12 g/mol
O - 16 g/mol
CO2 - 16x2 + 12 = 44 g/mol
n = m/MM = 90/44 = 2,045 mols de CO2
Pela estequiometria:
1 mol de álcool - 3 mols de CO2
n - 2,045 mols de CO2
n = 0,682 mols de álcool
Fazendo o cálculo da massa molecular de álcool:
C - 12 g/mol
O - 16 g/mol
H - 1 g/mol
C3H8O - 3x12 + 8x1 + 1x16 = 60 g/mol
m = n.MM = 0,682 . 60 = 40,9 g de álcool
A massa de álcool corresponde a 70%, logo a impureza é o restante:
0,70 - 40,9g
0,30 - m
m = 17,53 g de impurezas
Usando as densidades dadas pelo exercício:
Para o álcool:
d = m / Va
0,8 = 40,9 / Va
Va = 51,125 mL de álcool puro
Para a mistura:
d = m / Vt
1,0 = (40,9 + 17,53) / Vt
Vt = 58,43 mL de mistura
A diferença dá o volume de impurezas:
Vi = Vt - Va = 7,3 mL de impurezas
Espero que tenha ficado claro e que eu tenha ajudado.
Qualquer dúvida, meu whatsapp é 44 99808 9660.
Obrigado,
Rafael
