Considere a combustão completa do metano representada pela equação balanceada: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Se…
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
Considere a combustão completa do metano representada pela equação balanceada: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Se 16,0 g de CH4 reagem completamente, qual a massa de CO2 produzida?
- A) 16 g de H2O
- B) 32 g de CO2
- C) 0 g de CO2
- D) 22 g de CO2
- E) 44,0 g de CO2.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identificar a reação. A equação CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O está balanceada; o símbolo '?' no enunciado corresponde à seta de reação. Pela equação, 1 mol de CH4 produz 1 mol de CO2.
- Calcular a massa molar do CH4. C = 12 g/mol e H = 1 g/mol, logo CH4 = 12 + 4 x 1 = 16 g/mol.
- Converter a massa de reagente em mols. 16,0 g de CH4 / 16 g/mol = 1,0 mol de CH4.
- Relacionar com o produto pela proporção estequiométrica. 1 mol de CH4 gera 1 mol de CO2, então são formados 1,0 mol de CO2.
- Calcular a massa de CO2. C = 12 g/mol e O = 16 g/mol, logo CO2 = 12 + 2 x 16 = 44 g/mol. Massa = 1,0 mol x 44 g/mol = 44 g de CO2.
- Conferir com as alternativas. A resposta correta é a alternativa E, 44,0 g de CO2, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) a pergunta pede a massa de CO2, não de H2O. B) 32 g é a massa molar do O2, não a do CO2. C) 0 g ignora que o carbono do metano se converte em CO2 na combustão completa. D) 22 g resulta de dividir 44 g por 2, o que não corresponde a nenhuma relação da equação balanceada.
💡 Dica: Calcule a massa de CO2 usando a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno leu a pergunta como se pedisse o produto de água, ou confundiu a massa de H2O (36 g por mol de CH4) com a massa de CO2 pedida. Também pode ter tomado o valor do próprio reagente, 16 g, como resposta.
O aluno usou 32 g/mol, que é a massa molar do O2, em vez de 44 g/mol do CO2. Ele tomou a massa de um reagente pela massa do produto pedido.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as massas dos produtos e reagentes, calculando incorretamente a massa de CO2 produzida.
O aluno acredita que, como não há CO2 nos reagentes, não se forma CO2, ou que a massa do produto é zero porque o metano é combustível. Ele não aplica a conservação do carbono na combustão completa.
O aluno calculou a massa de CO2 corretamente em mols, mas dividiu 44 g por 2, provavelmente por confundir a proporção de O2 (2 mol) com a do CO2 (1 mol), ou por aplicar uma divisão sem base na equação.
16,0 g de CH4 = 1,00 mol; relação estequiométrica 1 mol CH4 ? 1 mol CO2; massa CO2 = 1,00 mol × 44,01 g·mol?¹ = 44,0 g.
Raio-X da questão
estequiometria da combustão
avaliacao
estequiometria · balanceamento de reacoes
Revisar estequiometria e reações de combustão.
O aluno pode confundir a relação entre as massas dos produtos e reagentes, calculando incorretamente a massa de CO2 produzida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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