As reações de combustão são responsáveis pela produção de energia, como, por exemplo, em transporte (carros…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
As reações de combustão são responsáveis pela produção de energia, como, por exemplo, em transporte (carros, aviões, trens, navios, etc), usinas termoelétricas, processos industriais, geradores, e outros. O processo de combustão completa além de produzir energia, libera uma certa quantidade de dióxido de carbono e de vapor de água, na atmosfera. Assim, a relação entre os volumes de gás oxigênio, nas CNTP, necessária para consumir, em um processo de combustão completa, um mol de metanol, um mol de butano, e um mol de octano, é, respectivamente, Dado: volume de um mol de gás nas CNTP = 22,4 L. Assim, a relação entre os volumes de gás oxigênio, nas CNTP, necessária para consumir, em um processo de combustão completa, um mol de metanol, um mol de butano, e um mol de octano, é, respectivamente, (Mackenzie 2012)
- A) 2 : 4 : 6.
- B) 1 : 8 : 16.
- C) 3 : 13 : 25.
- D) 1 : 2 : 4.
- E) 4 : 13 : 25.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Escreva a equação balanceada da combustão completa de cada composto, produzindo CO2 e H2O. Metanol: CH3OH + 3/2 O2 -> CO2 + 2 H2O. Butano: C4H10 + 13/2 O2 -> 4 CO2 + 5 H2O. Octano: C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O.
- Cheque o balanceamento. No metanol há 1 C, 4 H e 1 O; os produtos têm 1 C, 4 H (2 H2O) e 3 O (2 do CO2 e 2 da água, menos o 1 O que já vem no álcool), o que fecha com 3/2 O2. No butano, 4 C e 10 H geram 4 CO2 e 5 H2O, e o oxigênio necessário é 13/2. No octano, 8 C e 18 H geram 8 CO2 e 9 H2O, com 25/2 O2.
- Como o enunciado pede a quantidade de O2 para 1 mol de cada combustível, leia os coeficiente de O2: 3/2 = 1,5 mol; 13/2 = 6,5 mol; 25/2 = 12,5 mol.
- Monte a razão 1,5 : 6,5 : 12,5. Multiplique tudo por 2 para eliminar as frações: 3 : 13 : 25. Esse é o gabarito C. O volume de 22,4 L por mol nas CNTP é proporcional ao número de mols, então a razão de volumes é a mesma razão de mols.
- Por que as outras estão erradas. A: 2 : 4 : 6 não corresponde ao balanceamento de nenhum dos três compostos. B: 1 : 8 : 16 erra o metanol e superestima os hidrocarbonetos. D: 1 : 2 : 4 é a razão de números de carbono divididos, não de oxigênio consumido. E: 4 : 13 : 25 acerta butano e octano, mas erra o metanol, que precisa de 3 mol de O2 por 2 mol de álcool, isto é, 3 : 13 : 25 após ajuste.
💡 Dica: Calcule a quantidade de oxigênio necessária para a combustão completa de cada combustível usando a equação química balanceada.
Alternativa por alternativa
O aluno balanceia as equações de forma incompleta, ignorando a água formada ou o oxigênio do próprio álcool, e assim chega a coeficientes pequenos e regulares que não correspondem à estequiometria real.
O aluno supõe que o número de mols de O2 é igual a duas vezes o número de carbonos (8 para butano e 16 para octano) e usa 1 para o metanol, sem balancear o hidrogênio e a água.
CORRETA. Após balancear as equações de combustão do metanol (CH3OH), butano (C4H10) e octano (C8H18), os coeficientes de O2 são 3, 13 e 25, respectivamente, resultando na relação 3:13:25.
O aluno considera que o consumo de O2 é proporcional à metade do número de carbonos do composto, ignorando a presença de hidrogênio e a formação de água.
O aluno acerta o butano e o octano, mas, no metanol, conta 4 átomos de oxigênio nos produtos sem dividir por 2 e sem descontar o oxigênio já presente no álcool, obtendo coeficiente 4 em vez de 3.
Raio-X da questão
reação de combustão completa
avaliacao
balanceamento de equações químicas · estequiometria de gases
estude balanceamento de equações químicas e estequiometria de gases
O aluno pode esquecer de balancear corretamente a equação ou confundir os coeficientes estequiométricos dos reagentes.
pensamento_critico
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