O metano (CH4), também conhecido por gás dos pântanos, é produzido pela decomposição de compostos orgânicos, na ausência de oxigênio, por determinadas bactérias e consumido na própria atmosfera. Se 5 mols de metano reagem com 3 mols de oxigênio, qual será o número de mols de gás carbônico (CO2) liberados? Nesta reação, há algum reagente em excesso? Se sim, informe a quantidade de mols que sobrou dessa substância.
CH4+2 O2 CO2+2 H2 O
Resp.: 1,5 mols; 3,5 mols.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que o gás metano (CH₄) reage com oxigênio (O₂) assim:
CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O
Você tem 5 mols de CH₄ e 3 mols de O₂. Precisa descobrir:
  1. Quantos mols de CO₂ vão sair;
  2. Se sobra algum reagente (excesso) e quanto sobra.
Matéria: estequiometria básica – cálculo de reagente limitante e reagente em excesso usando razões molares. Vamos usar a equação balanceada e comparar proporções para achar quem acaba primeiro.

Passo 2

Primeiro, anota a razão estequiométrica que a equação pede:
  • 1 mol de CH₄ reage com 2 mols de O₂.
Isso significa que a razão ​ mols de CH4mols de O2 = 53 approx 1,67 exigida é ​ .
Agora compara com a que você tem:
Como , você tem relativamente mais CH₄ do que o necessário em relação ao O₂.
Logo, o reagente limitante é o O₂ (vai acabar primeiro) e o CH₄ ficará em excesso.

Passo 3

Agora calcula quantos mols de CO₂ saem a partir do O₂ limitante.
A equação mostra que 2 mol de O₂ geram 1 mol de CO₂.
Ou seja, 1 mol de O₂ gera CO2 = 3 mol O2 times 1 mol CO22 mol O2 = 3 times tfrac12 = 1,5 mol mol de CO₂.
Você tem 3 mol de O₂, então:

Passo 4

Pra saber quanto de CH₄ foi consumido (e quanto sobra), usa a mesma lógica:
2 mol de O₂ reagem com 1 mol de CH₄ ⇒ 1 mol de O₂ consome 3 mol O2 times 1 mol CH42 mol O2 = 3 times tfrac12 = 1,5 mol CH4 mol de CH₄.
Com 3 mol de O₂ consumidos, você consome:
5 - 1,5 = 3,5 mol CH4
Como você tinha 5 mol de CH₄, sobra:

Resposta

CO₂ produzido: 1,5 mol
Reagente em excesso: CH₄, sobrando 3,5 mol

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