Um estudante precisa calcular a quantidade de gás carbônico (CO2) gerada pela combustão completa de 5g de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um estudante precisa calcular a quantidade de gás carbônico (CO2) gerada pela combustão completa de 5g de metano (CH4). Qual é o volume de CO2 gerado a 1 atm e 25°C?
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A reação de combustão do metano é: CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O. Para 1 mol de CH4 (16g), geramos 1 mol de CO2. Portanto, 5g de CH4 corresponde a (5g/16g/mol) = 0,3125 mol de CH4. Isso gera 0,3125 mol de CO2. Usando a equação dos gases ideais, PV = nRT, onde P = 1 atm, R = 0,0821 L·atm/(K·mol) e T = 298K (25°C): V = nRT/P. Assim, V = 0,3125 mol * 0,0821 L·atm/(K·mol) * 298K / 1 atm = 7,66 L de CO2.
Explicação
A quantidade de gás carbônico gerada é diretamente proporcional à quantidade de metano combustão, conforme a estequiometria da reação. O uso da equação dos gases ideais permite calcular o volume de CO2 produzido a partir da quantidade de mols obtida. A conversão de unidades e a aplicação das condições de temperatura e pressão garantem a precisão no resultado final.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
reação de combustão · cálculo de mols
Revisar a estequiometria e as leis dos gases ideais.
O aluno pode confundir a quantidade de gás carbônico gerada com a quantidade de metano utilizada, não considerando a estequiometria da reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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