Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustiveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido á produção de dióxido de carbono ( massa molar igual a 44 g mol-1). Três dos mais promissores combstiveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. Aqueima de 1 mol de cada um desses combustiveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir.
combustivel massa molar calor liberado na queima(KJ MOL-1)
H2 2 270
CH4 16 900
C2H5OH 46 1350
Considere que foram queimadas massas, independentemente desses três combustiveis de forma tal que em cada queima foram liberados 5400 kj. O combustivel mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustivel mais poluente que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono (massa molar igual a 44g mol-1), foram respectivamente:
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Massas molares
H2 = 2 g/mol
CH4 = 16 g/mol
C2H5OH = 46g/mol
então fazemos a proporção para cada combustível
massa de 1 mol --------------- calor liberado kj / mol
massa ----------------------------- que libera 5400 kJ
para H2
2 g --------------------- 2270 kJ
x -------------------------5400 kJ
x = 4,757 g de H2
para CH4
16 g ------------------- 16900 kJ
y -------------------------5400 kJ
y = 5,112 g de CH4
para C2H5OH
46 g --------------------- 46135 kJ
z ----------------------------5400 kJ
x = 5,384 g de C2H5OH
Então estamos aptos à primeira resposta:
O combustivel mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida foi o hidrogênio com apenas 4,757 g
Quanto à poluição podemos calcular para o CH4 e C2H5OH o seguinte:
massa de 1 mol ----------------------------- massa produzida de CO2 por mol
massa resposta da parte 1 -------------- massa produzida de CO2
para o H2 não há necessidade de calcular já que o único produto da combustão de hidrogênio é a água
Para o CH4 (cada CH4 produz 1 mol de CO2)
16 g ----------------- 44 g
5,112 g ------------- x
x = 14,05 g de CO2
Para o C2H5OH (cada C2H5OH produz 2 mols de CO2)
46 g ----------------- 88 g
5,384 g ------------- y
y = 10,29 g de CO2
assim estamos aptos a responder a segunda pergunta:
O combustivel mais poluente que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono, logo, baseado nas contas podemos dizer que o combustivel mais poluente é o CH4, pois, produz mais CO2 para a mesma energia liberada
olha, o combustível mais econômico é o etanol por que se um mol dele libera 46.1350 kj/mol a massa necessária para liberar apenas 5.400 kj/mol é bem menor...