Em uma atividade de Química, uma turma analisou a combustão completa do metano (CH4), principal componente do…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Química, uma turma analisou a combustão completa do metano (CH4), principal componente do gás natural. Nesse processo, o metano reage com gás oxigênio (O2) e forma dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Como a quantidade de átomos de cada elemento deve ser conservada, os coeficientes da equação precisam ser ajustados antes de sua representação final. Considerando a combustão completa do metano e a conservação dos átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, qual combinação de quantidades de CH4 e O2 deve ser usada para representar a proporção estequiométrica entre os reagentes?
- A) 1 mol de CH4 e 1 mol de O2
- B) 1 mol de CH4 e 3 mol de O2
- C) 1 mol de CH4 e 2 mol de O2
- D) 2 mol de CH4 e 2 mol de O2
- E) 2 mol de CH4 e 1 mol de O2
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Escreva a equação não balanceada com as fórmulas: CH4 + O2 → CO2 + H2O. Passo 2: Balanceie o carbono. Há 1 átomo de C no CH4 e 1 no CO2, então o coeficiente do CO2 é 1. Passo 3: Balanceie o hidrogênio. Há 4 átomos de H no CH4, e cada molécula de H2O tem 2 átomos de H, então são necessárias 2 moléculas de H2O. Passo 4: Balanceie o oxigênio. Os produtos têm 2 átomos de O no CO2 e 2 no total das duas H2O, ou seja, 4 átomos de O. Como o O2 é diatômico, são necessárias 4 / 2 = 2 moléculas de O2. Passo 5: A equação balanceada é CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Portanto, a proporção estequiométrica é 1 mol de CH4 para 2 mol de O2, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A alternativa A (1:1) não considera o oxigênio consumido na formação da água. A alternativa B (1:3) superestima o O2 necessário, pois há apenas 4 átomos de O nos produtos. A alternativa D (2:2) dobra o CH4 sem reajustar os demais coeficientes, o que deixa o carbono desbalanceado. A alternativa E (2:1) dobra o CH4 e gera 2 átomos de C de um lado e 2 do outro, mas 8 de H, sem equilíbrio do hidrogênio com o O2 disponível.
💡 Dica: Verifique a estequiometria da reação de combustão.
Alternativa por alternativa
O aluno ajusta apenas o carbono e supõe que 1 mol de O2 basta, esquecendo que o oxigênio também forma a água e que o hidrogênio exige mais O2.
O aluno conta os átomos de oxigênio de forma errada, somando oxigênios em excesso ou tratando o O2 como se cada átomo de O precisasse de uma molécula inteira, chegando a 3 mol.
Uma molécula de CH4 contém um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio. Para formar uma molécula de CO2, é necessário um CH4. Os quatro átomos de hidrogênio formam duas moléculas de H2O. Nos produtos, há quatro átomos de oxigênio ao todo: dois no CO2 e dois nas duas moléculas de H2O. Portanto, são necessárias duas moléculas, ou dois mols, de O2 para fornecer esses quatro átomos de oxigênio. A proporção estequiométrica é 1 mol de CH4 para 2 mol de O2.
O aluno acredita que a equação deve ter coeficientes iguais para os reagentes ou dobra o CH4 sem ajustar o restante, deixando o carbono e o hidrogênio desbalanceados.
O aluno confunde a quantidade de átomos de hidrogênio e oxigênio nas fórmulas e não percebe que dobrar o CH4 gera mais átomos de H do que o O2 consegue equilibrar na água.
Por que engana: Confundir coeficientes estequiometricos, usando proporcoes incorretas entre metano e oxigenio.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
equilibrio de equacoes quimicas · reacao de combustao
Revisar a estequiometria de reações químicas.
Confundir coeficientes estequiometricos, usando proporcoes incorretas entre metano e oxigenio.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma atividade sobre o uso do biogás como fonte de energia, a turma analisou a combustão completa do metano (CH4)…
- Em uma atividade de Química, uma turma analisou o gás natural, cujo principal componente é o metano (CH4), utilizado…
- Na reação de combustão do metano (CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O), qual a proporção de oxigênio necessária para 1 mol de metano?
- Em uma cooperativa de agricultura familiar, o biogás produzido pela decomposição de resíduos orgânicos é utilizado como…
- Balance a reação de combustão do metano representada por: CH4 + O2 ? CO2 + H2O. Escreva a equação balanceada.
- Em uma unidade de produção de biogás, o metano (CH4) é queimado para liberar energia. A combustão completa desse gás…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog