Os combustíveis de origem fóssil, como o petróleo e o gás natural, geram um sério problema ambiental, devido à liberação de dióxido de carbono durante o processo de combustão. O quadro apresenta as massas molares e as reações de combustão não balanceadas de diferentes combustíveis.
Considerando a combustão completa de 58 g de cada um dos combustíveis listados no quadro, a substância que emite mais CO2 é o
A) etano.
B) butano.
C) metano.
D) propano.
E) acetileno.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Química – Reações de Combustão / Estequiometria / Impacto ambiental do CO₂
🔢 Nível da Questão
🔹Médio
✅ Gabarito
- Letra E – Acetileno
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
O comando diz:
“Considerando a combustão completa de 58 g de cada um dos combustíveis, a substância que emite mais CO₂ é…”
🧭 Nosso objetivo é descobrir, para a mesma massa (58 g), qual combustível libera mais mols de CO₂ ao ser completamente queimado.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
Conceitos envolvidos:
- Combustão completa: combustível + O₂ → CO₂ + H₂O
- A quantidade de CO₂ depende do número de carbonos na molécula
- A relação entre massa e mol se faz por regra de três com massa molar
- Precisamos aplicar o raciocínio estequiométrico para cada combustível
🧮 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
O enunciado fornece:
- Tabela com massas molares e fórmulas dos combustíveis
- Reações de combustão (não balanceadas)
- Mesma massa (58 g) para todos os combustíveis
📌 Estratégia:
- Calcular quantos mols de combustível existem em 58 g
- Multiplicar pelo número de mols de CO₂ produzidos por mol de combustível
- Comparar os valores e ver qual libera mais mols de CO₂
🧠 Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio
1️⃣ METANO – CH₄
Massa molar = 16 g/mol
Reação: CH₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂O → 1 mol CO₂ por mol de CH₄
58 g / 16 g/mol = 3,625 mol de CH₄
→ 3,625 mol de CO₂
2️⃣ ACETILENO – C₂H₂
Massa molar = 26 g/mol
Reação: C₂H₂ + O₂ → 2CO₂ + H₂O → 2 mol CO₂ por mol
58 g / 26 g/mol = 2,23 mol de C₂H₂
→ 2,23 × 2 = 4,46 mol de CO₂
3️⃣ ETANO – C₂H₆
Massa molar = 30 g/mol
Reação: C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
58 g / 30 g/mol = 1,93 mol de C₂H₆
→ 1,93 × 2 = 3,87 mol de CO₂
4️⃣ PROPANO – C₃H₈
Massa molar = 44 g/mol
Reação: C₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
58 g / 44 g/mol = 1,32 mol de C₃H₈
→ 1,32 × 3 = 3,95 mol de CO₂
5️⃣ BUTANO – C₄H₁₀
Massa molar = 58 g/mol
Reação: C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
58 g / 58 g/mol = 1 mol
→ 1 × 4 = 4 mol de CO₂
🧷 Passo 5: Análise das alternativas e resolução
A) Etano → 3,87 mol de CO₂ ❌
B) Butano → 4 mol de CO₂ ❌
C) Metano → 3,62 mol de CO₂ ❌
D) Propano → 3,95 mol de CO₂ ❌
E) Acetileno → 4,46 mol de CO₂ ✅ CORRETA
🎯Passo 6: Conclusão e justificativa final
✅ A alternativa correta é a letra E.
Para a mesma massa (58 g), o acetileno (C₂H₂) é o combustível que produz a maior quantidade de dióxido de carbono, devido à sua proporção de carbonos por massa molar ser mais favorável.
Isso mostra como, mesmo com uma massa constante, a estrutura molecular influencia diretamente nas emissões de CO₂, o que é relevante tanto para a química quanto para a sustentabilidade 🌍
