Em uma atividade sobre o uso do biogás como fonte de energia, a turma analisou a combustão completa do metano…
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
Em uma atividade sobre o uso do biogás como fonte de energia, a turma analisou a combustão completa do metano (CH4), principal componente desse combustível. Nesse processo, o carbono do metano transforma-se em dióxido de carbono (CO2), o hidrogênio transforma-se em água (H2O) e os átomos devem ser conservados. Para representar a reação, devem ser usados os menores coeficientes inteiros possíveis. Com base no texto e no princípio da conservação dos átomos, qual equação representa corretamente a combustão completa do metano?
- A) CH₄ + 2 O₂ → CO + 2 H₂O
- B) CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
- C) 2 CH₄ + 3 O₂ → 2 CO₂ + 4 H₂O
- D) 2 CH₄ + 2 O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O
- E) CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os reagentes e produtos da combustão completa do metano. O metano (CH4) reage com oxigênio (O2) e forma dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), conforme o enunciado.
- Escreva a equação não balanceada: CH4 + O2 → CO2 + H2O.
- Balanceie o carbono. Há 1 átomo de C em cada lado, então o coeficiente do CH4 e do CO2 é 1.
- Balanceie o hidrogênio. O CH4 tem 4 átomos de H, que devem formar 4 átomos de H na água. Como cada H2O tem 2 átomos de H, são necessárias 2 moléculas de H2O.
- Balanceie o oxigênio. À direita há 2 átomos de O no CO2 e 2 átomos de O nas duas moléculas de H2O, totalizando 4. Logo, à esquerda são necessárias 2 moléculas de O2 (4 átomos de O).
- Verifique: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O tem 1 C, 4 H e 4 O em cada lado. Os coeficientes são os menores inteiros possíveis, como pede o enunciado.
- Compare com o gabarito oficial, que é E. Coincide com a resolução.
- Por que as outras estão erradas: A traz CO em vez de CO2 e não está balanceada; B não está balanceada; C e D têm coeficientes que não conservam os átomos de hidrogênio e oxigênio.
💡 Dica: Lembre-se da estequiometria da reação de combustão.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde o produto da combustão completa (CO2) com o monóxido de carbono (CO), que é produto da combustão incompleta. Além disso, não confere se o número de átomos de oxigênio é o mesmo nos dois lados.
O aluno copia a equação com as fórmulas corretas, mas não faz o balanceamento. Assim, não percebe que há 4 átomos de O à direita e apenas 2 à esquerda.
Por que engana: Confundir combustao completa com incompleta, ou nao balancear corretamente a equacao, resultando em produtos errados ou coeficientes incorretos.
O aluno tenta balancear, mas ajusta os coeficientes sem conferir todos os elementos ao final. Na equação, há 6 átomos de O à esquerda e 8 à direita.
O aluno balanceia o carbono e dobra o CH4, mas esquece que cada molécula de CH4 tem 4 hidrogênios. Assim, há 8 átomos de H à esquerda e 4 à direita, e o oxigênio também não fica conservado.
A fórmula CH₄ indica 1 átomo de carbono e 4 de hidrogênio. Assim, formam-se 1 CO₂ e 2 H₂O, que totalizam 4 átomos de hidrogênio. Nos produtos, há 4 átomos de oxigênio: 2 no CO₂ e 2 nas duas moléculas de H₂O. Por isso, são necessárias 2 moléculas de O₂ nos reagentes. A equação fica CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.
Raio-X da questão
combustão do metano
avaliacao
reacao de combustao · balanceamento de equacoes
Revisar as reações de combustão e balanceamento de equações químicas.
Confundir combustao completa com incompleta, ou nao balancear corretamente a equacao, resultando em produtos errados ou coeficientes incorretos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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