A combustão completa do metano é: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Calcule a massa de CO2 produzida pela combustão…
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
A combustão completa do metano é: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Calcule a massa de CO2 produzida pela combustão completa de 5,00 kg de CH4. Use MM: C=12, H=1, O=16 (MM CH4=16,00 g·mol?¹; CO2=44,01 g·mol?¹).
- A) 5,00 kg CH4 ? 13,7 kg CO2 (aprox.).
- B) 5,00 kg CH4 gera 1,00 kg CO2.
- C) O produto da combustão é O2, não CO2.
- D) A combustão gera metano adicional, não CO2.
- E) 5,00 kg CH4 produz 22,5 kg CO2.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converta a massa de metano para gramas: 5,00 kg = 5000 g. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de CH4: n = 5000 / 16,00 = 312,5 mol. Passo 3: Pela equação balanceada CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O, a proporção é 1 mol de CH4 para 1 mol de CO2, então são produzidos 312,5 mol de CO2. Passo 4: Calcule a massa de CO2: m = 312,5 x 44,01 = 13 753 g, ou seja, aproximadamente 13,75 kg (a alternativa A traz 13,7 kg como valor aproximado). Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a A. Observação sobre o gabarito: ele está correto, apenas com arredondamento levemente truncado (13,75 kg arredondado seria 13,8 kg), mas A é a única alternativa numericamente compatível. Por que as outras estão erradas: a B tem valor de massa de CO2 muito inferior ao que a estequiometria exige; a C está errada porque o CO2 é o produto e o O2 é reagente; a D está errada porque a combustão consome metano e não o regenera; a E superestima a massa de CO2 por um erro na proporção estequiométrica.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de CH4 e converta para CO2.
Alternativa por alternativa
Moles CH4 = 5000 g /16,00 = 312,5 mol; CO2 formado = 312,5 mol × 44,01 g·mol?¹ = 13 753 g ˜ 13,7 kg.
O aluno provavelmente não converteu corretamente a relação estequiométrica de massas, aplicando uma proporção arbitrária que não corresponde a 1 mol de CH4 para 1 mol de CO2.
O aluno leu a equação de forma invertida, confundindo reagente com produto e achando que o O2 é o produto formado, em vez do CO2.
O aluno entendeu que a combustão gera metano, quando na verdade o metano é consumido como reagente e o produto formado é o CO2 (junto com H2O).
O aluno aplicou uma razão de massas ou de mols incorreta na conversão estequiométrica, obtendo um valor de CO2 acima do que a equação permite.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a massa de CH4 e a massa de CO2, calculando incorretamente a quantidade de produto gerado.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
cálculo estequiométrico · massa molar dos compostos
Revisar estequiometria de reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre a massa de CH4 e a massa de CO2, calculando incorretamente a quantidade de produto gerado.
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cientifico
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