Considere as duas amostras seguintes, ambas puras e a $25\ C^{\circ} $ e $1\ atm$:
$P \rightarrow 1$ litro de propano ($g$)
$B \rightarrow 1$ litro de butano ($g$)
Em relação a estas duas amostras sãs feitas as afirmações seguintes:
I- $P$ é menos densa que $B$
II- A massa de carbono em $B$ é maior que em $P$.
III- O volume de oxigênio consumido na queima completa de $B$ é maior que aquele consumido na queima completa de $P$.
IV- O calor liberado na queima completa de $B$ é maior que aquele liberado na queima completa de $P$.
V- $B$ contém um número total de átomos maior que $P$.
VI- $B$ e $P$ são mais densas que o ar na mesma pressão e temperatura.
Das afirmações acima, são corretas:
Sem resposta.
Segundo enunciado, é possível inferir que $\text{P e B}$ possuem o mesmo número de mols, assim, analisando as alternativas:
$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$ \begin{matrix} PV = nRT & \Rightarrow & PV = {{\dfrac{m}{M}}}RT &\therefore& d = {{\dfrac{PM}{RT} }}
\end{matrix}Como $R \ , \ T \ e \ P$ são constantes, a densidade depende apenas da massa molar. Dessa forma, como a massa molar de $B$ é maior que de $P$, segue correta a afirmativa.
$• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
Como $B$ possui mais átomos de carbono que $P$, e ambos possuem o mesmo número de mols, temos que a massa de carbono em $B$ será maior que de $P$, a afirmativa está correta.
$• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
\begin{matrix}
\text{P}: && \ce{C_3H_8 &+& 5O_2 &\longrightarrow& 3CO_2 &+& 4H_2O} \\ \\
\text{B}: && \ce{C_4H_{10} &+& \dfrac{13}{2}O_2 &\longrightarrow& 4CO_2 &+& 5H_2O} \\ \\
\end{matrix}Repare que: ${{\dfrac{13}{2}}} > 5$
$• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
Na combustão completa de alcanos, quanto maior o número de carbonos, maior será o calor liberado.
$• \ \text{Afirmativa V:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
Sim, como o número de mols é o mesmo, podemos simplificar, veja:
$\text{B}:$ $4$ átomos de carbono + $10$ átomos de hidrogênio $=$ $14$ átomos no total.
$\text{P}:$ $3$ átomos de carbono + $8$ átomos de hidrogênio $=$ $11$ átomos no total.
$• \ \text{Afirmativa VI:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$
Considerando que o ar seja composto apenas de nitrogênio, oxigênio e hidrogênio, temos a massa molar do ar como: \begin{matrix} M_{ar} = 31,0 \ \dfrac{\pu{g}}{\pu{mol}}
\end{matrix}Veja que a massa molar dos demais compostos são superiores a massa molar do ar:
\begin{matrix} M_{C_3H_8} = 44,0 \ \dfrac{\pu{g}}{\pu{mol}} \\ M_{C_4H_{10}} = 58,0 \ \dfrac{\pu{g}}{\pu{mol}}
\end{matrix}
Assim, com o raciocínio da afirmativa I, segue correta a afirmativa.
\begin{matrix} Letra \ (A)
\end{matrix}
