Considere a combustão do metano: CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O, com ?H° = -890 kJ mol-1. Classifique a mudança como…
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 do metano: CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O, com ?H° = -890 kJ mol-1. Classifique a mudança como reversível ou irreversível e indique o sinal de ?H.
- A) A combustão do metano é uma transformação reversível porque se usa catalisadores.
- B) A mudança é reversível e leva à formação de metano a partir dos produtos.
- C) A reação não libera energia suficiente para ser classificada como exotérmica.
- D) ?H é positivo, indicando que a reação absorve calor.
- E) Irreversível; ?H negativo (reação exotérmica).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Analise o sinal de ΔH. O valor informado é -890 kJ/mol, que é negativo. Em termodinâmica, ΔH negativo indica que a reação libera calor para o meio, ou seja, é exotérmica. Assim, o sinal da variação de entalpia já aponta para a alternativa E.
- Classifique a transformação quanto à reversibilidade. A queima do metano (combustão completa, produzindo CO2 e água) não se reverte espontaneamente nas condições comuns. Recuperar o metano a partir de CO2 e água exigiria processos químicos muito diferentes e energia externa, por isso a transformação é tratada como irreversível.
- Confira a alternativa E: ela afirma irreversível e ΔH negativo com reação exotérmica, o que coincide com as duas conclusões obtidas nos passos anteriores. Portanto, E é a alternativa correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: catalisadores aceleram a reação, mas não a tornam reversível. B: não há como a combustão reverter-se para formar metano nas condições do enunciado. C: qualquer liberação de calor, com ΔH negativo, caracteriza reação exotérmica, e o valor de -890 kJ/mol é bastante expressivo. D: ΔH positivo indicaria absorção de calor (endotérmica), mas o valor dado é negativo.
💡 Dica: Identifique se a reação é reversível ou irreversível e analise o sinal de ?H.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a presença de catalisador torna a reação reversível, confundindo o papel do catalisador, que apenas altera a velocidade, com a reversibilidade da transformação.
O aluno supõe que toda reação química pode ser revertida e que os produtos podem regenerar os reagentes, sem considerar o custo energético e as condições necessárias para isso.
O aluno acha que uma reação só é exotérmica quando libera uma quantidade grande de energia do dia a dia, confundindo o conceito científico de exotérmica (ΔH negativo) com a noção intuitiva de energia intensa.
O aluno associa mal o sinal de ΔH ao fenômeno, achando que ΔH positivo indica liberação de calor, ou desconsidera o sinal negativo informado no enunciado.
Por que engana: Confundir reações exotérmicas com endotérmicas, acreditando que reações que liberam calor são reversíveis.
A combustão gera produtos estáveis e libera grande energia (?H < 0); a reação inversa não ocorre espontaneamente sem fornecimento externo de energia e reagentes separados.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
reação química · termodinâmica básica
Revisar as características das reações químicas e o conceito de entalpia.
Confundir reações exotérmicas com endotérmicas, acreditando que reações que liberam calor são reversíveis.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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