Ao queimar 16,0 g de metano (CH4) em excesso de O2, qual a massa de CO2 formada? Reação: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2…
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
Ao queimar 16,0 g de metano (CH4) em excesso de O2, qual a massa de CO2 formada? Reação: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O.
- A) 44,0 g de H2O.
- B) 88,0 g de CO2.
- C) 44,0 g de CO2.
- D) 22,4 g de CO2.
- E) 32,0 g de CO2.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a massa molar do CH4. C = 12 g/mol e H = 1 g/mol, logo CH4 = 12 + 4 = 16 g/mol. Assim, 16,0 g de CH4 correspondem a 1 mol de CH4.
- Pela equação balanceada CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O, a proporção estequiométrica entre CH4 e CO2 é de 1 mol para 1 mol. Logo, 1 mol de CH4 produz 1 mol de CO2.
- Calcule a massa molar do CO2. C = 12 g/mol e O = 16 g/mol, logo CO2 = 12 + 2 x 16 = 44 g/mol. Portanto, 1 mol de CO2 tem massa de 44,0 g.
- Como o O2 está em excesso, ele não limita a reação. O CH4 é o reagente limitante e toda a sua massa reage, formando 44,0 g de CO2. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A traz a massa de H2O, que seria 36 g (2 mol x 18 g/mol), e não 44 g; B dobra a massa de CO2 sem base na proporção 1:1; D usa 22,4, que é o volume molar em CNTP em litros e não massa; E usa 32 g, que é a massa molar do O2, não do CO2.
💡 Dica: Calcule a massa de CO2 usando a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno trocou o produto pedido, calculando a água em vez do dióxido de carbono, e ainda errou a massa molar da água, usando 44 g (massa do CO2) em vez de 36 g para 2 mol de H2O.
O aluno multiplicou a massa de CO2 por 2, confundindo o coeficiente do O2 ou da H2O com a quantidade de CO2 formada, quando a proporção CH4:CO2 é de 1:1.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as massas dos produtos e reagentes, calculando a massa de água em vez de dióxido de carbono.
n(CH4)=16,0/16,04˜1,00 mol; razão estequiométrica CH4:CO2 = 1:1; m(CO2)=1,00·44,01=44,0 g.
O aluno usou 22,4 g, que é o volume molar de gás nas CNTP (22,4 L/mol), como se fosse massa, ou dividiu a massa de CO2 por 2 sem motivo.
O aluno usou a massa molar do O2 (32 g/mol) como se fosse a massa do CO2, ou seja, tomou o reagente em excesso pelo produto.
Raio-X da questão
estequiometria de reações
avaliacao
estequiometria de reações · balanço de reações químicas
Revisar cálculos estequiométricos e balanço de reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre as massas dos produtos e reagentes, calculando a massa de água em vez de dióxido de carbono.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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