A combustão completa do metano é: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Qual a massa de CO2 (g) formada 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. Qual a massa de CO2 (g) formada pela combustão completa de 1,0 mol de CH4?
- A) 24,02 g CO2, baseado na reação com apenas 1 mol de O2.
- B) 44,01 g CO2
- C) 45,00 g CO2, considerando perda de massa durante a reação.
- D) 50,02 g CO2, considerando uma fórmula errada para a massa molar.
- E) 22,41 g CO2, referindo-se ao volume de gás a temperatura ambiente.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Leia a equação balanceada: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. A proporção estequiométrica é 1 mol de CH4 para 1 mol de CO2. Passo 2: Como 1,0 mol de CH4 produz 1,0 mol de CO2, basta calcular a massa de 1 mol de CO2. Passo 3: Massa molar do CO2 = massa do C + 2 × massa do O = 12 + 2 × 16 = 44 g/mol, ou 44,01 g/mol com massas atômicas mais precisas (C = 12,01 e O = 16,00). Passo 4: Massa de CO2 = 1,0 mol × 44,01 g/mol = 44,01 g. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) usa 1 mol de O2 como se fosse o produto, mas o O2 é reagente e não altera a quantidade de CO2 formada, além de 24,02 g não corresponder à massa de nenhum mol de CO2. C) 45,00 g pressupõe perda de massa que não existe em uma reação de combustão no contexto de conservação da massa, e arredonda o valor de forma incorreta. D) 50,02 g vem de uma massa molar errada, já que o CO2 tem massa molar de 44 g/mol e não 50. E) 22,41 L é o volume molar nas CNTP (0 °C e 1 atm), que é uma grandeza de volume e não de massa, e a questão pede massa em gramas; além disso, 22,41 é o volume de 1 mol de gás em CNTP, não à temperatura ambiente. Conclusão: o gabarito B está correto.
💡 Dica: Calcule a massa molar do CO2 e multiplique pelo número de moles.
Alternativa por alternativa
O aluno usa a quantidade de O2 (2 mols na equação) ou faz uma proporção errada com o oxigênio, achando que o CO2 formado depende do O2 consumido e não apenas do CH4.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, calculando a massa de CO2 com base em uma quantidade errada de O2 ou considerando perdas que não ocorrem na combustão completa.
A equação indica 1 mol CH4 ? 1 mol CO2. Massa molar CO2 = 12,01 + 2×16,00 = 44,01 g·mol?¹; portanto 1,0 mol × 44,01 g·mol?¹ = 44,01 g.
O aluno acredita que parte da massa se perde durante a reação e arredonda o valor para 45,00 g, quando a massa se conserva e o cálculo pela massa molar dá 44,01 g.
O aluno calcula a massa molar do CO2 de forma errada, somando valores incorretos (por exemplo, usando massa do oxigênio ou do carbono incorretas) e obtendo cerca de 50 g/mol.
O aluno confunde massa com volume e usa o volume molar de 22,41 L (CNTP) como se fosse a massa de CO2 em gramas.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
massa molar de compostos · balanço de reações químicas
Revisar a estequiometria de reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, calculando a massa de CO2 com base em uma quantidade errada de O2 ou considerando perdas que não ocorrem na combustão completa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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