Resolução da Questão de Estequiometria
A resposta correta para o campo de entrada é 15.02.
Este problema envolve cálculo estequiométrico gasoso. Para encontrar o volume de gás carbônico produzido, precisamos balancear a equação, converter a massa de etano em mols e aplicar a relação volumétrica ou molar dada pelas condições normais.
Passo a Passo Detalhado
1. Balanceamento da Equação Química
A reação não balanceada é:
$$C2H{6(g)} + O{2(g)} \rightarrow CO{2(g)} + H2O{(g)}$$
Para balancear:
- Há 2 Carbonos na esquerda $\Rightarrow$ colocar 2 no $CO_2$.
- Há 6 Hidrogênios na esquerda $\Rightarrow$ colocar 3 no $H_2O$.
- Agora oxigênio na direita: $(2 \times 2) + (3 \times 1) = 7$ átomos.
- Na esquerda, precisamos de 7 átomos $\Rightarrow$ coeficiente $3,5$ para o $O_2$.
- Multiplicando tudo por 2 para eliminar a fração:
$$2C2H{6(g)} + 7O{2(g)} \rightarrow 4CO{2(g)} + 6H2O{(g)}$$
Da equação balanceada, a proporção é: 2 mols de $C2H6$ produzem 4 mols de $CO_2$.
2. Cálculo da Massa Molar do Etano ($C2H6$)
Utilizando as massas atômicas fornecidas ($H = 1 u$; $C = 12 u$):
$$MM(C2H6) = (2 \times 12) + (6 \times 1) = 24 + 6 = 30 \text{ g/mol}$$
3. Conversão de Massa para Mol
Temos 10,06 g de etano. Calculamos os mols ($n$):
$$n(C2H6) = \frac{m}{MM} = \frac{10,06}{30} \approx 0,3353 \text{ mol}$$
4. Relação Estequiométrica
Como a proporção entre etano e $CO2$ é $2:4$ (ou $1:2$), o número de mols de $CO2$ será o dobro dos mols de etano:
$$n(CO2) = 2 \times n(C2H_6)$$
$$n(CO_2) = 2 \times 0,3353 = 0,6706 \text{ mol}$$
5. Cálculo do Volume Gasoso
Usando o volume molar nas CNTP ($22,4 \text{ L/mol}$):
$$V = n \times V_m$$
$$V(CO_2) = 0,6706 \times 22,4 \approx 15,022 \text{ L}$$
Arredondando para duas casas decimais conforme solicitado:
Resposta Final: 15.02