Em um fogareiro, o metano reage com o oxigênio do ar segundo a equação CH4(g) + 2 O2(g) ? CO2(g) + 2 H2O(l)…

Questão

Em um fogareiro, o metano reage com o oxigênio do ar segundo a equação CH4(g) + 2 O2(g) ? CO2(g) + 2 H2O(l). Em condições ambientes, essa transformação libera aproximadamente 890 kJ por mol de CH4 consumido. Além disso, os dados termoquímicos indicam ?G° negativo e de grande módulo para a reação no sentido da formação de CO2 e H2O. Após a retirada da fonte de ignição, os produtos não se transformam espontaneamente de volta nos reagentes; a reação inversa exigiria fornecimento de energia e condições específicas. Com base no texto, classifique a combustão do metano como reversível ou irreversível em condições ambientes e justifique sua classificação pelo ponto de vista termoquímico.

1. A) Reversível, pois a liberação de calor permite que os produtos retornem espontaneamente aos reagentes.
2. B) Irreversível, pois apresenta ΔG° negativo e libera calor, favorecendo fortemente a formação dos produtos nas condições ambientes.
3. C) Reversível, pois o valor negativo de ΔG° demonstra que os produtos podem voltar espontaneamente aos reagentes.
4. D) Irreversível, pois toda reação que envolve gases ocorre somente no sentido dos produtos.
5. E) Irreversível, pois a reação absorve calor e o valor positivo de ΔG° favorece a formação dos produtos.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Leia o enunciado com atenção. A combustão do metano libera cerca de 890 kJ por mol de CH4, ou seja, é uma reação exotérmica (ΔH negativo). O texto também informa que ΔG° é negativo e de grande módulo no sentido da formação de CO2 e H2O, e que, após retirada da ignição, os produtos não voltam espontaneamente aos reagentes.
2. Interprete o significado termodinâmico de ΔG° negativo. Em condições-padrão, um ΔG° negativo indica que a reação ocorre espontaneamente no sentido escrito, isto é, a formação de produtos é termodinamicamente favorecida. Quanto maior o módulo, mais deslocado o equilíbrio está para os produtos.
3. Relacione com o conceito de irreversibilidade prática. Uma reação é considerada irreversível, na prática, quando o sentido inverso não ocorre espontaneamente nas condições dadas e exigiria fornecimento de energia e condições específicas. Como o texto afirma exatamente isso para a combustão do metano, ela é irreversível em condições ambientes.
4. Verifique a alternativa B. Ela classifica corretamente a reação como irreversível e justifica com ΔG° negativo e liberação de calor, que favorecem fortemente os produtos. Esta é a alternativa correta, coincidindo com o gabarito.
5. Analise as demais. A alternativa A está errada porque liberação de calor não faz os produtos retornarem espontaneamente, e o texto diz o contrário. A alternativa C está errada porque ΔG° negativo indica espontaneidade no sentido direto, não na volta. A alternativa D está errada porque o fato de envolver gases não determina sentido único; o critério é termodinâmico. A alternativa E está errada porque a reação libera (e não absorve) calor, e ΔG° positivo significaria o oposto do que o texto informa.

💡 Dica: Classifique a reação e explique o conceito de irreversibilidade.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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