Esta atividade que eu estou postando também estará disponível no Google Sala de Aula (Classroom) Deem preferência em enviar a atividade por lá. CASO NÃO TER ACESSO AO CLASSROOM, ENVIAR PELO E-MAIL: scarletfs@hotmail.com ou pelo WhatsApp.
- Parte 1: Leia Atentamente o texto abaixo. Anote as partes mais importantes no caderno de química.
- Parte 2: Faça um mapa mental utilizando o texto abaixo. Assista o vídeo para aprender a fazer um:
TEXTO:
COMBUSTÃO
Reações de combustão são reações químicas que envolvem a
oxidação completa de um combustível. Materiais ou compostos são considerados
combustíveis industriais quando sua oxidação pode ser feita com liberação de
energia suficiente para aproveitamento industrial. Os principais elementos
químicos que constituem um combustível são Carbono, Hidrogênio e em alguns
casos, Enxôfre. Estes elementos reagem com oxigênio, e na sua forma pura
apresentam a seguinte liberação de calor:
Composição típica dos combustíveis
A maior parte dos combustíveis fósseis são hidrocarbonetos,
e as composições típicas são de: carbono, hidrogênio e oxigênio. Combustíveis
vegetais, produtos de madeira e refugo (bagaço, serragem, cascas, etc.) são
carboidratos que contém 1/2 átomo de oxigênio para cada atomo de hidrogenio.
Seus produtos de combustão são similares aqueles dos hidrocarbonetos ( CO2 e
H2O) mas a energia liberada durante a combustão é comparativamente menor.
Análise dos combustíveis
Os combustíveis gasosos são usualmente misturas de gases
que podem ser identificados individualmente. Combustíveis líquidos destilados
tais como a gasolina ou o querosene também são misturas de hidrocarbonetos
simples que podem ser separados e identificados. Carvões, óleos combustíveis
residuais e combustíveis vegetais têm estruturas complexas, difíceis de se
reduzir a componentes individuais. No entanto, para a maior parte de nossos
propósitos a análise ELEMENTAR do combustível é tudo o que é preciso. Dada a
análise elementar de um combustível em termos de C, H, O, S, etc., é possível
calcular-se o requisito teórico de ar e a quantidade e composição dos produtos
de combustão.
Estequiometria da combustão A maioria dos processos
industrias de combustão utiliza o ar ambiente como fonte de fornecimento de
oxigênio para a combustão. O conhecimento das necessidades de ar para
combustão, bem como da composição e volume dos produtos de combustão é
fundamental para o projeto e contrôle de equipamentos de combustão. A
estequiometria química nos fornece os principais dados necessários aos cálculos
de combustão. Os pêsos atômicos dos principais elementos envolvidos em
combustão, bem como a composição do ar ambiente encontram-se na tabela abaixo:
Sabe-se que alguns dos números acima requerem correção
decimal. Os erros são pequenos e podem ser ignorados em grande parte se tomados
no contexto da precisão das medições industriais comuns.
O peso molecular de um material é a soma dos pesos atômicos
que o constituem. Por exemplo, o peso molecular do monóxido de carbono, CO, é:
12 + 16 = 28 da água, H2O, é: 2 + 16 = 18, e assim por diante. Não existem
unidades comuns, mas uma unidade prática é a moléculagrama, ou grama-mol,
escrita normalmente como gmol, que é em efeito, o peso molecular expresso em
gramas. Assim a molécula grama, ou o gmol do monóxido de carbono pesa 28
gramas. Análogamente pode ser utilizado a molécula-quilograma, o kgmol, ou a
molécula-libra, o lbmol, o equivalente no sistema inglês.
Se uma reação for escrita em forma molecular, ela pode ser
tomada para representar as quantidades relativas de reagentes em termos destas
unidades práticas, por exemplo:
é uma equação que indica o que acontece quando um átomo de
carbono e uma molécula de oxigênio reagem completamente. Em termos práticos ela
estabelece que 1 kmol de carbono reage com 1 kmol de oxigênio para formar, no
final, 1 kmol de dióxido de carbono. A utilização de pesos atômicos ou
moleculares para os elementos vai se tornar evidente quando os cálculos acima
forem estudados. Os pesos atômicos são usados para elementos que são gasosos em
CNTP. Para produtos e combustíveis gasosos, esta prática pode ser levada um
estágio adiante. A teoria de Avogadro estabelece, na verdade, que volumes
iguais de gases diferentes sob as mesmas condições contém um número igual de
moléculas de gás. Por exemplo, 1 metro cúbico de nitrogênio em CNTP contém
tantas moléculas de nitrogênio quanto 1 metro cúbico de dióxido de carbono
contém de moléculas de dióxido de carbono a CNTP. Segue-se que a reação
molecular, quando escrita para combustíveis gasosos, não só indica a reação e
os produtos em termos de moléculas-kg mas também em termos de volumes. Por
exemplo, se o metano queima com oxigênio e reage completamente com tudo
permanecendo em estado gasoso e sendo medido sob as mesmas condições de pressão
e de temperatura, temos:
Os requisitos de energia da grande maioria dos processos
industriais são obtidos originalmente de combustíveis convencionais através de
uma complexa cadeia de reações denominada combustão. Felizmente para a maioria
das aplicações, esta situação de combustão potencialmente complicada pode ser
reduzida a uma consideração sobre os materiais de partida - combustível mais
oxigênio, normalmente como um componente do ar - e os produtos finais. Tal
simplificação facilita por exemplo o cálculo do ar ou do oxigênio necessário
para um combustível, o desprendimento potencial de calor e temperatura e a
composição ideal dos produtos gasosos de combustão produzido. Este último ponto
é útil ao inverso, em que uma comparação da composição real de gás de combustão
com a composição ideal indica o rendimento do processo de combustão.
