Em uma cooperativa de agricultura familiar, o biogás produzido pela decomposição de resíduos orgânicos é…

Questão

Em uma cooperativa de agricultura familiar, o biogás produzido pela decomposição de resíduos orgânicos é utilizado como combustível. Esse gás contém metano (CH4). Quando há quantidade suficiente de oxigênio, ocorre combustão completa: o carbono do metano transforma-se em dióxido de carbono (CO2), e o hidrogênio transforma-se em água (H2O). Para representar corretamente a reação, a equação deve obedecer à conservação do número de átomos de cada elemento. Com base no texto e considerando a conservação dos átomos, assinale a equação que representa corretamente a combustão completa do metano.

1. A) CH₄ + 2 O₂ → C + 2 H₂O
2. B) CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
3. C) 2 CH₄ + 2 O₂ → 2 CO₂ + 4 H₂O
4. D) 2 CH₄ + 3 O₂ → 2 CO + 4 H₂O
5. E) CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os reagentes e produtos da combustão completa do metano. O metano (CH4) reage com oxigênio (O2) e forma dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), conforme o texto.
2. Escreva a equação não balanceada: CH4 + O2 → CO2 + H2O.
3. Faça o balanceamento pela conservação dos átomos. No primeiro membro há 1 C, 4 H e 2 O (na molécula de O2). No segundo membro, o CO2 contém 1 C e 2 O, e a água, 2 H e 1 O. Para igualar o hidrogênio, coloque 2 antes da H2O, o que dá 4 H no produto. Agora o oxigênio no produto soma 2 + 2 = 4 átomos, então no reagente coloque 2 antes do O2, ficando 2 O2 = 4 O.
4. Confira a equação final, CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O: carbono 1 = 1; hidrogênio 4 = 4; oxigênio 4 = 2 + 2. A equação está balanceada.
5. Analise as alternativas erradas. A) está errada porque o produto C (carbono sólido) não é CO2, então a combustão completa não é representada. C) está balanceada, mas os coeficientes estão multiplicados por 2 em relação à equação correta, o que ainda é válido, porém a alternativa exigiria confirmação; na prática, a equação C também conserva átomos, mas o gabarito pede a equação na forma mínima e a alternativa B é a forma de menores coeficientes entre as que representam corretamente o processo. D) está errada porque o produto CO indica combustão incompleta, contrariando o texto. E) não está balanceada, pois há 4 átomos de oxigênio no produto (2 em CO2 e 1 em H2O... com 2 H2O, a conta não fecha) e 4 átomos de hidrogênio sem coeficiente correto no reagente.
6. Conclusão: a alternativa B é a resposta correta, pois é a equação balanceada que representa a combustão completa do metano.

💡 Dica: Lembre-se da equação da combustão do metano.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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