Questão 19- Em uma experiência na qual o metano \left(\mathrm{CH}_{4}\right) queima em oxigênio, gerando dióxido de carbono ( \mathrm{CO}_{2} ) e água ( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} ), foram misturados 0,25 \mathrm{~mol} de metano com 1,25 mol de oxigênio. (Dados de massas atômicas, em \mathrm{g} / \mathrm{mol}: \mathrm{C}=12, \mathrm{H}=1 e \mathrm{O}=16.)
a) Todo metano foi queimado? Justifique.
b) Quantos gramas de \mathrm{CO}_{2} foram produzidos? Justifique.

Passo 1

O enunciado mistura 0,25 mol de metano \mathrm{CH}_4 e 1,25 mol de oxigênio \mathrm{O}_2 numa reação de combustão que gera dióxido de carbono \mathrm{CO}_2 e água \mathrm{H}_2\mathrm{O}. Vamos achar o reagente limitante e a massa de \mathrm{CO}_2 formada.

Passo 2

A equação balanceada é
\mathrm{CH}_4 + 2\,\mathrm{O}_2 \;\longrightarrow\; \mathrm{CO}_2 + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}
Isto significa que 1 mol de \mathrm{CH}_4 consome 2 mol de \mathrm{O}_2.

Passo 3

Para reagir todo o 0,25 mol de \mathrm{CH}_4 seria preciso
0,25 \times 2 = 0,50
mol de \mathrm{O}_2. Como há 1,25 mol de \mathrm{O}_2 disponível, o oxigênio está em excesso e todo o metano é consumido.

Passo 4

Cada mol de \mathrm{CH}_4 consumido forma 1 mol de \mathrm{CO}_2. Logo, formam-se 0,25 mol de \mathrm{CO}_2. A massa molar de \mathrm{CO}_2 é
12 + 2\times16 = 44\;\text{g/mol}
e a massa produzida vale
0,25 \times 44 = 11\;\text{g}.

Resposta

a) Sim, todo o metano foi consumido, pois o oxigênio está em excesso.
b) Foram produzidos 11 g de \mathrm{CO}_2.

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