Considere a combustão completa do metano: escreva a equação balanceada para CH4 e calcule a massa de CO2…
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: escreva a equação balanceada para CH4 e calcule a massa de CO2 formada a partir de 16,0 g de CH4.
- A) Equação: CH3 + O2 ? CO + H2O; Massa de CO2 = 44,0 g.
- B) Equação: CH4 + 2 O2 ? CO2 + 2 H2O. Massa de CO2 formada = 44,0 g.
- C) Equação: 2 CH4 + O2 ? 2 CO2 + 4 H2O; Massa de CO2 = 88,0 g.
- D) Equação: CH4 + 3 O2 ? 3 CO2 + 2 H2O; Massa de CO2 = 66,0 g.
- E) Equação: CH4 + O2 ? CO2 + H2O; Massa de CO2 = 22,0 g.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Escreva a equação não balanceada: CH4 + O2 → CO2 + H2O. Passo 2: Balanceie o carbono (1 de cada lado) e o hidrogênio (4 no CH4, portanto 2 H2O no produto). Passo 3: Conte o oxigênio: à direita há 2 (no CO2) + 2 (nas 2 H2O) = 4 átomos, então são necessárias 2 moléculas de O2 à esquerda. Equação balanceada: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Passo 4: Calcule as massas molares: CH4 = 12 + 4×1 = 16 g/mol; CO2 = 12 + 2×16 = 44 g/mol. Assim, 16,0 g de CH4 correspondem a 1,0 mol. Passo 5: Pela proporção 1:1 da equação, 1,0 mol de CH4 forma 1,0 mol de CO2, ou seja, 44 g de CO2. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a alternativa A usa CH3, que não é a fórmula do metano, e produz CO em vez de CO2. A alternativa C dobra os coeficientes mas não balanceia o oxigênio, e a massa de 88 g corresponderia a 2 mol de CH4 (32 g), não a 16 g. A alternativa D não balanceia o carbono (1 à esquerda e 3 à direita) e 66 g não respeita a proporção 1:1. A alternativa E não está balanceada (O e H desbalanceados) e 22 g corresponderia a 0,5 mol de CO2, o que não é obtido a partir de 1 mol de CH4. O gabarito B está correto.
💡 Dica: Balanceie a equação antes de calcular a massa de CO2.
Alternativa por alternativa
Acredita que a fórmula do reagente pode ser representada como CH3 e que a combustão produz CO, esquecendo que a combustão completa forma CO2 e H2O. Além disso, atribui 44 g de CO2 sem qualquer base na equação escrita.
1 mol CH4 (16,0 g) produz 1 mol CO2 (44,0 g) pela estequiometria 1:1; portanto 16,0 g CH4 ? 44,0 g CO2.
Dobra os coeficientes do CH4 e do CO2 para equilibrar o carbono, mas não confere o oxigênio (2 à esquerda contra 8 à direita). A massa de 88 g vem de usar 2 mol de CH4 (32 g) em vez de 16 g.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de CO2 formada, calculando incorretamente a massa a partir da quantidade de CH4.
Escolhe coeficientes sem balancear o carbono (1 CH4 para 3 CO2) e calcula a massa de CO2 como se 16 g rendessem 1,5 mol de CO2, sem respeitar a proporção estequiométrica.
Escreve a equação sem balanceá-la (oxigênio e hidrogênio desbalanceados) e, por consequência, usa uma proporção incorreta, obtendo 0,5 mol de CO2 a partir de 1 mol de CH4.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
balanceamento de equações químicas · cálculo de massas molares
Revisar a estequiometria e balanceamento de equações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de CO2 formada, calculando incorretamente a massa a partir da quantidade de CH4.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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