04 - Considerando a combustão de 10 g de metano em atmosfera, quem é o reagente limitante e quem é o reagente em exceço. Justifique.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente queima 10 g de metano (CH₄) em atmosfera e quer saber qual reagente acaba primeiro (limitante) e qual sobra (excesso). Isso é um exercício de estequiometria: a gente vai usar a equação química balanceada, calcular quantos mols de CH₄ a gente tem, ver quantos mols de O₂ são necessários e comparar com a “oferta” de O₂ (aí, como é “atmosfera”, assumimos que tem oxigênio de monte).
Passo 2
Primeiro, escrevemos e balanceamos a reação de combustão do metano:
Os coeficientes mostram que 1 mol de CH₄ precisa de 2 mols de O₂.
Passo 3
Calcular quantos mols de CH₄ são 10 g.
Massa molar do CH₄ = 12 © + 4×1 (H) = 16 g/mol.
Massa molar do CH₄ = 12 © + 4×1 (H) = 16 g/mol.
Passo 4
A partir da equação, cada mol de CH₄ pede 2 mols de O₂. Então, para 0,625 mol de CH₄ vamos precisar de:
Em massa isso dá
g de O₂ (mas só a quantidade em mol já basta pra comparar).
Passo 5
Em problemas típicos, a gente compara quantos mols de O₂ estão disponíveis com os 1,25 mol necessários. Aqui, “atmosfera” é praticamente infinita—tem muito mais que 1,25 mol de O₂ disponível. Então o O₂ nunca acaba antes.
Passo 6
Como o CH₄ é que limita a reação (quando os 0,625 mol dele acabam, não tem mais combustível pra queimar) e o O₂ sobra, concluímos quem é limitante e quem está em excesso.
Resposta
O metano (CH₄) é o reagente limitante e o oxigênio (O₂) está em excesso.