Qual das alternativas, apresenta a equação balanceada, para a reação entre o metano (CH4) e o oxigênio (O2), formando dióxido de carbono (CO2) e água (H2 O).
a) CH4+O2 CO2+H2 O
b) CH4+2 O2 CO2+2 H2 O
c) CH4+O2 CO2+3 H2 O
d) 2 CH4+O2 2 CO2+2 H2 O

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para identificar qual das alternativas apresenta a equação balanceada para a reação entre o metano ( CH4) e o oxigênio ( O2), formando dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). Vamos precisar entender como balancear reações químicas, que é um conteúdo de Química.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que significa uma equação balanceada. Em química, balancear uma reação significa ajustar os coeficientes das substâncias reagentes e dos produtos para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados da seta. Isso segue a Lei da Conservação da Massa, que diz que a massa não se cria nem se destrói nas reações químicas.

Passo 3

Vamos analisar a reação dada:
CH4 + O2 CO2 + H2O
Primeiro, contamos os átomos de cada elemento em ambos os lados:
  • Carbono ©:
    • Reagentes: 1 (em CH4)
    • Produtos: 1 (em CO2)
  • Hidrogênio (H):
    • Reagentes: 4 (em CH4)
    • Produtos: 2 (em H2O)
  • Oxigênio (O):
    • Reagentes: 2 (em O2)
    • Produtos: 3 (2 em CO2 e 1 em H2O)
Vemos que os átomos de hidrogênio e oxigênio não estão balanceados.

Passo 4

Para balancear a hidrogênio, precisamos que haja 4 átomos de H nos produtos. Como cada molécula de água ( H2O) tem 2 átomos de H, colocamos um coeficiente 2 na frente de H2O:
CH4 + O2 CO2 + 2,H2O
Agora, contamos novamente:
  • Hidrogênio:
    • Reagentes: 4
    • Produtos: 4 (2 moléculas de H2O)

Passo 5

Agora, balanceamos o oxigênio. No lado dos produtos, temos 2 átomos de O em CO2 e 2 átomos de O em cada H2O, totalizando 4 átomos de O. Portanto, precisamos de 2 moléculas de O2 para fornecer esses 4 átomos:
CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O
Agora, todos os elementos estão balanceados:
  • Carbono: 1 em cada lado
  • Hidrogênio: 4 em cada lado
  • Oxigênio: 4 em cada lado

Resposta

A alternativa correta é a b)
CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O

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