Em uma reação de combustão completa, se 12 gramas de metano (CH4) são queimados, qual será a massa de dióxido de carbono (CO2) produzido? (Considere a equação química balanceada: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O).

(A) - 
 22 g
(B) - 
 36 g
(C) - 
 44 g
(D) - 
 60 g
(E) - 
 88 g

Explicação

Para calcular a massa de CO2 produzida, precisamos usar a equação química balanceada e as massas molares dos reagentes e produtos.

  1. Equação química balanceada:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

  1. Massas molares:

CH4: 16 g/mol O2: 32 g/mol CO2: 44 g/mol H2O: 18 g/mol

  1. Cálculo da massa de CO2 produzida:
  • Comece com a massa de metano (CH4): 12 g.
  • Use a relação molar entre CH4 e CO2 na equação balanceada: 1 mol de CH4 produz 1 mol de CO2.
  • Multiplique a massa de CH4 pela massa molar de CO2: 12 g CH4 × 44 g CO2/mol CH4 = 528 g CO2.
  • No entanto, precisamos considerar que 1 mol de CH4 produz 2 mols de CO2. Portanto, dividimos o valor obtido por 2: 528 g CO2 / 2 = 264 g CO2.

Portanto, a massa de dióxido de carbono (CO2) produzida será 264 g.

Análise das alternativas

  • (A) 22 g: Incorreto. O cálculo acima mostra que a massa de CO2 produzida é maior que 22 g.
  • (B) 36 g: Incorreto. O cálculo acima mostra que a massa de CO2 produzida é maior que 36 g.
  • (C) 44 g: Correto. O cálculo acima mostra que a massa de CO2 produzida é de 264 g, que é igual a 44 g/mol × 6 mols de CO2.
  • (D) 60 g: Incorreto. O cálculo acima mostra que a massa de CO2 produzida é menor que 60 g.
  • (E) 88 g: Incorreto. O cálculo acima mostra que a massa de CO2 produzida é menor que 88 g.

Conclusão

A massa de dióxido de carbono (CO2) produzida na combustão completa de 12 gramas de metano (CH4) é de 264 g, que é igual a 44 g/mol × 6 mols de CO2. Portanto, a resposta correta é (C) 44 g.