Calcule a quantidade de oxigênio necessária para queimar completamente 8 gramas de metano (CH4).
CH4+O2 CO2+H2 O

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é sobre calcular a quantidade de oxigênio necessária para queimar completamente 8 gramas de metano ( CH4). Isso está dentro da matéria de Reações Químicas e estequiometria. Para resolver, vamos precisar balancear a equação química, usar as massas molares das substâncias envolvidas e aplicar conceitos de mols e proporções.

Passo 2

Primeiro, precisamos balancear a equação química para garantir que a quantidade de átomos de cada elemento seja a mesma nos reagentes e nos produtos. A equação dada é:
CH4 + O2 CO2 + H2O
Vamos balancear:
  • Carbono ©: 1 em ambos os lados.
  • Hidrogênio (H): 4 no reagente ( CH4) e 2 em cada H2O. Para igualar, precisamos de 2 moléculas de água:
    CH4 + O2 CO2 + 2,H2O
  • Oxigênio (O): No lado dos produtos temos 2 átomos em CO2 e 2 times 1 = 2 átomos em 2,H2O, totalizando 4 átomos de oxigênio. No reagente, cada molécula de O2 tem 2 átomos, então precisamos de 2 moléculas de O2:
    CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O
Agora a equação está balanceada.

Passo 3

Agora que a equação está balanceada, vamos usar a massa molar para converter os 8 gramas de CH4 em mols. A massa molar do metano ( CH4) é:
C: 12,g/mol e H: 1,g/mol times 4 = 4,g/mol
Massa molar de CH4 = 12 + 4 = 16,g/mol
Então, a quantidade de mols de CH4 é:
Mols de CH4 = 8,g16,g/mol = 0,5,mol

Passo 4

Pela equação balanceada, vemos que para cada 1 mol de CH4, são necessários 2 mols de O2. Então, para 0,5 mol de CH4, precisamos de:
0,5,mol times 2 = 1,mol, O2

Passo 5

Agora, vamos converter os mols de O2 em gramas. A massa molar do oxigênio ( O2) é:
O: 16,g/mol times 2 = 32,g/mol
Portanto, a massa de oxigênio necessária é:
1,mol times 32,g/mol = 32,g

Resposta

Precisamos de 32 gramas de oxigênio ( O2) para queimar completamente 8 gramas de metano ( CH4).

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