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:
CH4 + 2,O2 ;longrightarrow; CO2 + 2,H2O
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.
n(CH4) = 10,g16,g/mol = 0,625,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:
nmin(O2) = 0,625,mol CH4 times 2 = 1,25,mol O2
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.

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