Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c0d

Enunciado da Questão

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#entalpia de combustão

#termoquímica

#combustíveis fósseis

#efeito estufa

#dióxido de carbono

Médio

Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de $CO_{2}$ durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a $25^{\circ} C$ ( $Δ H_{25}^{\circ}$ ) do metano, do butano e do octano.

À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de $CO_{2}$ gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é

gasolina, GLP e gás natural.

gás natural, gasolina e GLP.

gasolina, gás natural e GLP.

gás natural, GLP e gasolina.

Correta

GLP, gás natural e gasolina.

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A questão pede a ordem crescente da quantidade de calor obtido por mol de $CO_{2}$ gerado. Para isso, é necessário calcular a razão entre a entalpia de combustão (em módulo) e o número de mols de $CO_{2}$ produzidos na combustão completa de cada combustível.

Metano ( $CH_{4}$ ): combustão completa: $CH_{4} + 2 O_{2} \to CO_{2} + 2 H_{2} O$ . Produz $1 mol$ de $CO_{2}$ . Entalpia: $- 890 kJ/mol$ . Calor por mol de $CO_{2}$ : $890 kJ/mol$ .
Butano ( $C_{4} H_{10}$ ): combustão completa: $2 C_{4} H_{10} + 13 O_{2} \to 8 CO_{2} + 10 H_{2} O$ . Para $1 mol$ de butano, produz $4 mols$ de $CO_{2}$ . Entalpia: $- 2878 kJ/mol$ . Calor por mol de $CO_{2}$ : $\frac{2878}{4} = 719, 5 kJ/mol$ .
Octano ( $C_{8} H_{18}$ ): combustão completa: $2 C_{8} H_{18} + 25 O_{2} \to 16 CO_{2} + 18 H_{2} O$ . Para $1 mol$ de octano, produz $8 mols$ de $CO_{2}$ . Entalpia: $- 5471 kJ/mol$ . Calor por mol de $CO_{2}$ : $\frac{5471}{8} = 683, 875 kJ/mol$ .

Assim, a ordem crescente de calor por mol de $CO_{2}$ é: octano (gasolina) $<$ butano (GLP) $<$ metano (gás natural). Portanto, a ordem crescente é: gás natural, GLP e gasolina.

A alternativa que apresenta essa ordem é a correta. As demais alternativas invertem a ordem ou colocam os combustíveis em sequência diferente, não correspondendo aos cálculos realizados.