O menor dos hidrocarbonetos, o metano (CH4), é um gás incolor e pode causar danos ao sistema nervoso central se for inalado. Pode ser obtido da decomposição do lixo orgânico, assim como sofrer combustão como mostra a reação balanceada:
CH4(g)+2 O2(g) CO2(g)+2 H2 O(ell) De
A massa de metano que, em g, precisa entrar em combustão para que sejam produzidos exatamente 54 g de água é igual a
Dados: M(H)=1 g / mol, M(C)=12 g / mol e M(O)=16 g / mol.
a) 36 .
b) 24
c) 20 .
d) 44
e) 52 .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a queima do metano ( ) e nos pede para descobrir quantos gramas de metano precisam queimar para produzirem exatamente 54 gramas de água ( ). Vamos precisar usar o conceito de estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades dos reagentes e produtos em uma reação química. Além disso, vamos usar a massa molar das substâncias envolvidas para fazer as conversões.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a equação química balanceada da combustão do metano:
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(ell)
Isso nos mostra que 1 mol de metano produz 2 mols de água quando é queimado.

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar da água ( M(H2O) = 2 times M(H) + M(O) = 2 times 1 , g/mol + 16 , g/mol = 18 , g/mol ):

Passo 4

Sabemos que queremos produzir 54 g de água. Vamos descobrir quantos mols de água isso representa:
Número de mols de H2O = 54 , g18 , g/mol = 3 , mol ú

Passo 5

Pela equação balanceada, 2 mols de água são produzidos a partir de 1 mol de metano. Então, para 3 mols de água, quantos mols de metano precisamos?
Número de mols de CH4 = 3 , mol2 = 1,5 , mol ú

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa molar do metano ( M(CH4) = M(C) + 4 times M(H) = 12 , g/mol + 4 times 1 , g/mol = 16 , g/mol ):

Passo 7

Com a massa molar do metano, podemos encontrar a massa necessária para 1,5 mol:
Massa de CH4 = 1,5 , mol times 16 , g/mol = 24 , g

Resposta

A massa de metano que precisa entrar em combustão é 24 g.

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