Considere a reação balanceada de combustão do metano e seu c...

Alternativa correta: A - 1.604 kJ.

Vamos analisar o tema central da questão: a combustão do metano. Essa é uma reação exotérmica, o que significa que libera energia na forma de calor. O metano, CH₄, reage com o oxigênio, O₂, resultando em dióxido de carbono, CO₂, e água, H₂O. O calor de combustão fornecido, ΔH = -802 kJ, refere-se à quantidade de energia liberada quando 1 mol de metano é completamente queimado.

Resumo teórico: No contexto das reações químicas, o conceito de equilíbrio estequiométrico é fundamental. Cada molécula de metano requer duas moléculas de oxigênio para completar sua combustão, produzindo uma molécula de dióxido de carbono e duas de água. A estequiometria da reação nos permite calcular a quantidade de calor envolvida para quantidades diferentes de reagentes.

Justificação da alternativa correta: Quando a reação ocorre em condições estequiométricas (1 mol de CH₄ para 2 mol de O₂), 802 kJ de energia são liberados. Na questão, temos 4 mol de CH₄, mas apenas 4 mol de O₂. Como a relação estequiométrica ideal é 1:2 (CH₄:O₂), temos O₂ em quantidade limitante. Com 4 mol de O₂, podemos queimar apenas 2 mol de CH₄. Assim, a energia liberada é 2 vezes 802 kJ, totalizando 1.604 kJ.

Análise das alternativas incorretas:

• B - 2.406 kJ: Essa alternativa considera que mais do que 2 mol de CH₄ reagiram, o que não é possível devido à limitação de O₂.
• C - 3.208 kJ: Este valor presume a combustão de 4 mol de CH₄, o que não é viável com apenas 4 mol de O₂.
• D - 6.416 kJ: Essa alternativa considera o dobro da energia para uma quantidade maior de reagentes que a disponível, o que não corresponde às condições dadas.

Estratégia para interpretação: Fique atento aos dados de estequiometria e às quantidades limitantes nos reagentes. Questões de calor de reação muitas vezes exigem o ajuste das proporções com base nas condições de reação real.

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o metano possuía inicialmente 1 mol e o O2 possuía 2 mols... conforme está escrito na equação.

ele diz para usar o metano em 4 mols (4 vezes) o valor atual e o O2 em 4 mols 2 vezes o valor atual.

eu fui pela logica de que apesar de aumentar 4x o metano so metade disso vai reagir com o O2, pois esse so aumentou de 2 pra 4....

logo a energia liberada seria somente o dobro e não 4 vezes a mais.

é essa a logica mesmo?

Thiago está correto, ficará 2 mols de  CH4 em excesso. 

1 ---- 802

4 ---- x

x = 3208

2 ---- 802

4 ---- x

X = 1604

3208 - 1604 = 1604

Gabarito: Letra A