Reaccions de combustió

A la cuina de gas de casa de la Lucía el butà reacciona amb l'oxigen de l'aire mentre s'escalfa el sopar. Completa l'esquema general d'una combustió completa amb les paraules que falten: «En tota combustió completa, un $\dots$ reacciona amb l'$\dots$ de l'aire i es formen $\dots$ i $\dots$».

El metà ($CH_4$) és el gas natural que arriba a moltes cuines. Escriu l'equació de la seva combustió completa (els productes són diòxid de carboni i aigua) i iguala-la.

El propà ($C_3H_8$) és el combustible de moltes estufes portàtils i caravanes. Escriu i iguala l'equació de la seva combustió completa.

El butà ($C_4H_{10}$) de les bombones taronges crema amb oxigen formant diòxid de carboni i aigua. Escriu l'equació i iguala-la; t'apareixerà un coeficient fraccionari a l'oxigen que hauràs d'eliminar multiplicant tota l'equació per dos.

Les xemeneies de bioetanol cremen etanol ($C_2H_6O$) produint diòxid de carboni i aigua. Escriu i iguala l'equació de la seva combustió completa. Pista: tingues en compte que la mateixa molècula d'etanol ja porta un àtom d'oxigen.

Al laboratori, la flama del bec Bunsen és blava quan l'entrada d'aire està oberta i groga i lluminosa quan està tancada, com es mostra a la figura.

Una d'aquestes dues flames taca de sutge els tubs d'assaig. Digues quina de les dues els taca i explica quin tipus de combustió (completa o incompleta) té lloc en cada cas.

Quan un escalfador de gas funciona en una habitació mal ventilada, la combustió del butà esdevé incompleta. Anomena les dues substàncies que poden formar-se llavors en lloc de diòxid de carboni i explica per què una d'elles és especialment perillosa per a les persones que són a l'habitació.

Un escalfador de gas mal ventilat crema metà ($CH_4$) amb poc oxigen i, en lloc de diòxid de carboni, es forma monòxid de carboni ($CO$), a més d'aigua. Escriu i iguala l'equació d'aquesta combustió incompleta del metà.

L'equació igualada de la combustió del propà és $C_3H_8 + 5\ O_2 \rightarrow 3\ CO_2 + 4\ H_2O$.

1. a) Quantes molècules d'oxigen es necessiten per cremar una molècula de propà?
2. b) Quants mols d'oxigen fan falta per cremar $0,4\ \text{mol}$ de propà?
3. c) Quants mols de diòxid de carboni es formaran en aquest cas?

El carbó d'una barbacoa és gairebé carboni pur i la seva combustió completa és $C + O_2 \rightarrow CO_2$.

1. a) Quants mols de diòxid de carboni es formen en cremar $3\ \text{mol}$ de carboni?
2. b) Les masses molars del carboni i del diòxid de carboni són $12\ \text{g/mol}$ i $44\ \text{g/mol}$, respectivament. Calcula quants grams de $CO_2$ s'emeten en cremar $36\ \text{g}$ de carbó.

Un cotxe de gasolina emet de mitjana $120\ \text{g}$ de $CO_2$ per quilòmetre i un altre dièsel, $105\ \text{g}$ per quilòmetre.

1. a) Calcula les emissions de cadascun en un viatge de $250\ \text{km}$.
2. b) El cotxe de gasolina fa aquest viatge amb $4$ passatgers i el dièsel, un altre dia, només amb el conductor. Calcula les emissions per passatger en cada cas i comenta el resultat.

Una bombona de càmping gas conté $5,8\ \text{kg}$ de butà ($C_4H_{10}$, massa molar $58\ \text{g/mol}$) i la seva combustió completa és $2\ C_4H_{10} + 13\ O_2 \rightarrow 8\ CO_2 + 10\ H_2O$.

1. a) Calcula els mols de butà que conté la bombona.
2. b) Calcula els mols de $CO_2$ que s'emetran en cremar-la sencera.
3. c) Amb la massa molar del $CO_2$, $44\ \text{g/mol}$, calcula els quilograms de $CO_2$ emesos i comenta per què aquestes emissions preocupen encara que la combustió sigui completa.