Determine a quantidade de CH4, em mol, necessária para produzir 2,2 cdot 10^2 kJ.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente descobrir quantos mols de metano ( CH4) são necessários para produzir 2,2 times 10^2 kJ de energia. Vamos usar conceitos de estequiometria e entalpia de combustão para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber como o metano se queima. A equação balanceada da combustão completa do metano é:
CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O
Isso significa que 1 mol de CH4 reage com 2 mols de O2 para formar 1 mol de dióxido de carbono ( CO2) e 2 mols de água ( H2O).

Passo 3

Agora, precisamos saber quanta energia é liberada na queima de 1 mol de metano. Essa quantidade é chamada de entalpia de combustão. Para o metano, a entalpia de combustão padrão é aproximadamente -890 kJ/mol. O sinal negativo indica que a reação libera energia.

Passo 4

Sabendo que 1 mol de CH4 libera 890 kJ, queremos descobrir quantos mols são necessários para liberar 2,2 times 10^2 kJ. Vamos montar a proporção:
1 , mol de CH4890 , kJ = x , mols de CH42,2 times 10^2 , kJ

Passo 5

Resolvendo a proporção para encontrar x:
x = 2,2 times 10^2 , kJ times 1 , mol890 , kJ approx 0,247 , mol

Resposta

São necessários aproximadamente 0,247 mols de CH4 para produzir 2,2 times 10^2 kJ de energia.

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