Na reação CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O, quantos mol de H2 são necessários para produzir 2,5 mol de CH4?
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
Na reação CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O, quantos mol de H2 são necessários para produzir 2,5 mol de CH4?
- A) São necessários 5 mol de H2 para produzir 2,5 mol de CH4.
- B) São necessários 2,5 mol de H2 para produzir 2,5 mol de CH4.
- C) São necessários 10 mol de H2 para produzir 2,5 mol de CH4.
- D) São necessários 0,625 mol de H2 para produzir 2,5 mol de CH4.
- E) São necessários 8 mol de H2 para produzir 2,5 mol de CH4.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os coeficientes estequiométricos da equação balanceada CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O. O coeficiente do H2 é 4 e o do CH4 é 1.
- Monte a proporção entre os mols: para cada 1 mol de CH4 produzido, são consumidos 4 mol de H2.
- Use uma regra de três. Se 1 mol de CH4 exige 4 mol de H2, então 2,5 mol de CH4 exigem 2,5 x 4 = 10 mol de H2.
- Conclusão: são necessários 10 mol de H2, o que corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A usa o coeficiente 2 da água no lugar do coeficiente 4 do H2. B supõe uma proporção 1:1 entre H2 e CH4, ignorando os coeficientes. D inverte a proporção e divide 2,5 por 4 em vez de multiplicar. E multiplica 4 por 2, usando o coeficiente da água como se fosse o do H2 ao calcular a quantidade necessária.
💡 Dica: Use a proporção estequiométrica da reação para calcular a quantidade de H2.
Alternativa por alternativa
O aluno usou o coeficiente 2 da H2O como referência para o H2 e multiplicou 2,5 por 2, obtendo 5 mol.
Por que engana: Confundir a proporção entre os reagentes e produtos, calculando a quantidade de H2 de forma incorreta.
O aluno supôs que a reação ocorre na proporção 1:1 entre H2 e CH4 e copiou o valor de 2,5 mol diretamente, sem considerar os coeficientes estequiométricos.
Correta. Pela estequiometria, 1 mol de CH4 requer 4 mol de H2. Logo, 2,5 × 4 = 10 mol de H2.
O aluno inverteu a proporção estequiométrica e dividiu 2,5 por 4, em vez de multiplicar, chegando a 0,625 mol.
O aluno multiplicou o coeficiente 4 do H2 pelo coeficiente 2 da H2O, obtendo 8 mol, em vez de aplicar a proporção com o CH4 da questão.
Raio-X da questão
estequiometria, reação química
avaliacao
estequiometria · reação química
Revisar cálculo estequiométrico e relações molares em reações químicas.
Confundir a proporção entre os reagentes e produtos, calculando a quantidade de H2 de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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