Na combustão completa do metano, CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O, qual volume de O2, nas CNTP, é necessário para…
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 combustão completa do metano, CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O, qual volume de O2, nas CNTP, é necessário para reagir com 11,2 L de CH4? Considere 22,4 L/mol nas CNTP.
- A) 11,2 L de O2.
- B) 44,8 L de O2.
- C) 5,6 L de O2.
- D) 22,4 L de O2.
- E) 33,6 L de O2.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter o volume de metano em mols. Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L, então 11,2 L de CH4 correspondem a 11,2 / 22,4 = 0,5 mol de CH4.
- Ler a proporção da equação balanceada. CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O mostra que 1 mol de CH4 reage com 2 mols de O2, ou seja, a razão é 2 mols de O2 para cada 1 mol de CH4.
- Calcular a quantidade de O2 necessária. Para 0,5 mol de CH4, são necessários 0,5 x 2 = 1 mol de O2.
- Converter de volta para volume nas CNTP. 1 mol de O2 ocupa 22,4 L, portanto o volume necessário é 22,4 L de O2.
- Comparar com o gabarito. A resposta obtida é 22,4 L de O2, que coincide com o gabarito oficial D.
- Por que as outras estão erradas: A (11,2 L) ignora o coeficiente 2 do O2 e assume proporção 1:1; B (44,8 L) equivale a 2 mols de O2, ou seja, usa a quantidade para 1 mol de CH4 e não para os 0,5 mol disponíveis; C (5,6 L) divide o volume pelo coeficiente 2 em vez de multiplicar; E (33,6 L) corresponde a 1,5 mol de O2 e resulta de somar volumes sem respeitar a proporção estequiométrica.
💡 Dica: Use a relação estequiométrica da equação para calcular o volume de O2.
Alternativa por alternativa
Assume que a proporção entre CH4 e O2 é 1:1 e ignora o coeficiente 2 do O2 na equação balanceada.
Usa a proporção de 2 mols de O2 por mol de CH4 e multiplica pelo volume de 1 mol, sem converter os 11,2 L para 0,5 mol de CH4.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular o volume de O2 de forma incorreta, utilizando a proporção errada entre os reagentes.
Divide o volume de CH4 pelo coeficiente 2 do O2, invertendo a relação estequiométrica em vez de multiplicar.
Correta. Nas CNTP, 11,2 L de CH4 correspondem a 0,5 mol. Pela equação, 1 mol de CH4 consome 2 mol de O2; assim, 0,5 mol de CH4 consomem 1 mol de O2, que corresponde a 22,4 L.
Soma o volume de CH4 (11,2 L) ao volume de O2 calculado (22,4 L), tratando como se os reagentes precisassem ser adicionados ao invés de comparar proporções.
Raio-X da questão
estequiometria, volumes gasosos, combustão
avaliacao
estequiometria de reações · volumes gasosos
Revisar a estequiometria e a relação entre volumes de gases nas CNTP.
O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular o volume de O2 de forma incorreta, utilizando a proporção errada entre os reagentes.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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