Que massa de CO2 (g) se forma quando 4,48 L de CH4(g) reagem completamente com excesso de O2? Considere a…
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
Que massa de CO2 (g) se forma quando 4,48 L de CH4(g) reagem completamente com excesso de O2? Considere a reação balanceada CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O e o volume molar 22,4 L·mol-1 (CNTP).
- A) Nenhuma massa de CO2 é gerada.
- B) Formam-se 4,4 g de CO2.
- C) 8,8 g de CO2.
- D) Formam-se 22,4 g de CO2.
- E) São criados 17,6 g de CO2.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converter o volume de CH4 em mols. Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L. Logo, 4,48 L / 22,4 L/mol = 0,2 mol de CH4.
- Usar a proporção da equação balanceada CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O. A proporção entre CH4 e CO2 é de 1 para 1, então 0,2 mol de CH4 produz 0,2 mol de CO2. O excesso de O2 não altera essa quantidade, pois o CH4 é o reagente limitante.
- Converter mols em massa. A massa molar do CO2 é 12 + 2 x 16 = 44 g/mol. Assim, 0,2 mol x 44 g/mol = 8,8 g de CO2.
- Conferir com as alternativas. A alternativa C (8,8 g) é a resposta correta, e o resultado coincide com o gabarito oficial, então não há divergência.
- Por que as outras estão erradas: A ignora que o CH4 reage completamente e forma CO2; B corresponde a 0,1 mol, metade da quantidade real; D confunde a massa com o valor numérico do volume molar, 22,4; E corresponde a 0,4 mol, o dobro da quantidade real, como se o coeficiente 2 do O2 fosse aplicado ao CO2.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de CH4 e use a estequiometria para encontrar a massa de CO2.
Alternativa por alternativa
Acredita que, com oxigênio em excesso, a combustão não gera produto ou que o gás não se transforma em massa de CO2. Não relaciona a reação completa do CH4 com a formação do CO2.
Provavelmente divide 4,48 L por 44,8 L/mol, usando um volume molar dobrado, ou erra a proporção estequiométrica. O resultado 0,1 mol leva a 4,4 g, que é metade da massa real.
n(CH4)=4,48/22,4=0,20 mol; reação fornece 1 mol CO2 por mol CH4 ? 0,20 mol CO2; m=0,20·44,0=8,8 g CO2.
Confunde a massa com o volume: usa o número 22,4, que é o volume molar em litros, como se fosse a massa em gramas. Também pode ter multiplicado 0,2 mol por 112 g/mol, sem base na massa molar do CO2.
Por que engana: O aluno pode confundir o volume de gás com a massa, calculando a massa de CO2 de forma incorreta ao não considerar a relação estequiométrica corretamente.
Dobra a quantidade de matéria de CO2 ao aplicar o coeficiente 2 do O2 ou da água na proporção com o CO2. Assim obtém 0,4 mol, o que resulta em 17,6 g.
Raio-X da questão
reação de combustão
avaliacao
reação de combustão · cálculo de massas molares
Revisar estequiometria e cálculo de massas molares.
O aluno pode confundir o volume de gás com a massa, calculando a massa de CO2 de forma incorreta ao não considerar a relação estequiométrica corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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