Em uma unidade de produção de biogás, o metano (CH4) é queimado para liberar energia. A combustão completa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma unidade de produção de biogás, o metano (CH4) é queimado para liberar energia. A combustão completa desse gás, realizada com oxigênio em quantidade suficiente, é representada pela equação química: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Com base na equação apresentada, determine a quantidade de matéria de água formada quando 2,00 mol de CH4 reagem completamente.
- A) São formados 4,00 mol de H₂O.
- B) São formados 2,00 mol de H₂O.
- C) São formados 8,00 mol de H₂O.
- D) São formados 1,00 mol de H₂O.
- E) São formados 3,00 mol de H₂O.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique a equação balanceada: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. A seta aparece como '?' no enunciado, mas o sentido da reação é claro: reagentes à esquerda e produtos à direita.
- Leia os coeficientes estequiométricos. Cada 1 mol de CH4 produz 2 mol de H2O.
- Aplique a proporção para 2,00 mol de CH4: 2,00 mol de CH4 x (2 mol de H2O / 1 mol de CH4) = 4,00 mol de H2O.
- Conclua que a alternativa correta é a A, com 4,00 mol de H2O. O gabarito oficial também é A, portanto não há divergência.
- Por que as outras estão erradas: B confunde a proporção 1:1 com a água, ignorando o coeficiente 2; C multiplica além do necessário pelos coeficientes; D inverte a proporção, dividindo em vez de multiplicar; E considera o total de produtos (CO2 mais H2O) em vez da água.
💡 Dica: Utilize a estequiometria da reação para calcular os mols de H2O.
Alternativa por alternativa
A equação balanceada indica que 1 mol de CH₄ produz 2 mol de H₂O. Portanto, para 2,00 mol de CH₄: 2,00 mol × (2 mol de H₂O/1 mol de CH₄) = 4,00 mol de H₂O.
Assume que a proporção entre CH4 e H2O é 1:1, copiando a quantidade do reagente sem considerar o coeficiente 2 da água na equação balanceada.
Multiplica a quantidade de CH4 pelos coeficientes de forma indevida (por exemplo, 2 x 2 x 2), aplicando fatores que não pertencem à relação entre CH4 e H2O.
Inverte a razão estequiométrica e divide 2,00 mol pelo coeficiente do O2 ou usa 1/2 como proporção entre H2O e CH4, em vez de multiplicar pelo coeficiente da água.
Soma os mols de todos os produtos (1 mol de CO2 mais 2 mol de H2O, totalizando 3) e interpreta como se fosse a quantidade de água, lendo mal o que a questão pede.
Por que engana: Confundir a quantidade de reagentes e produtos, calculando incorretamente a formação de H2O a partir da proporção da reação.
Raio-X da questão
estequiometria da combustão
avaliacao
estequiometria de reações · balanço de equações químicas
Revisar a estequiometria e as reações de combustão.
Confundir a quantidade de reagentes e produtos, calculando incorretamente a formação de H2O a partir da proporção da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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