Questão 2364625

• Banca: CESPE / CEBRASPE
• Órgão: SEDF
• Ano: 2017
• Provas: CESPE - 2017 - SEDF - Professor de Educação Básica - Química
• Disciplina: Química
• Assuntos: Energias Químicas no Cotidiano; Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria.; Petróleo, Gás Natural e Carvão, Madeira, Hulha, Biomassa, Biocombustíveis e Energia Nuclear; Representação das transformações químicas; Soluções e Substâncias Inorgânicas; Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais.

Nos últimos anos, tem-se investido intensamente no aproveitamento do biogás gerado a partir da decomposição anaeróbica de resíduos orgânicos. O biogás é uma mistura constituída principalmente por CH₄(g) — na faixa de 60% a 80% em quantidade de matéria — e CO₂(g), além de pequenas quantidades de outros componentes. Para a maioria das aplicações, o biogás deve passar por uma etapa de purificação que visa remover contaminantes como, por exemplo, H₂S, H₂O e NH₃, além de reduzir o teor de CO₂ para algo em torno de 1% a 3% em quantidade de matéria. Após esse tratamento, o biogás costuma ser denominado biometano.

Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, com relação ao biogás e seus componentes. 

Considere que uma amostra de biometano seja constituída exclusivamente por CH₄ e CO₂, com concentração de CO₂ igual a 1,0% em quantidade de matéria. Nessa amostra, a concentração de CO₂, em porcentagem de massa, é superior a 2,0%.

• C. Certo
• E. Errado

Gabarito: C

Comentários

• Alguém pode dar os direcionamentos de como resolver essa questão?

• 1 mol de CO2  =     44g = 2,75%

  100 mol de CH4    1600g

   

• Vamos analisar a questão.
  
  
  Considerando que o CO₂ possui concentração igual a 1% em quantidade de matéria, é possível dizer que o número de mols de CO₂ em relação ao número de mols total (CO₂ + CH₄) equivale a 0,01:
  0,01 = n(CO₂)/n_total
  
  Sendo assim, obtemos que:
  n(CO₂) = 0,01 ∙ n_total
  n(CH₄) = 0,99 ∙ n_total
  
  Supondo que o n_total seja igual a 1 (base de cálculo):
  n(CO₂) = 0,01 mols
  
  n(CH₄) = 0,99 mols
  
  Como a massa (m) pode ser obtida multiplicando o número de mols pela massa molar (MM), é possível obter a quantidade em massa dos componentes da mistura:
  m = n ∙ MM
  
  MM(CO₂) = 44 g/mol e MM(CH₄) = 16 g/mol
  
  Logo:
  m(CO₂) = 0,01 ∙ 44 = 0,44 g
  m(CH₄) = 0,02 ∙ 16 = 15,84 g
  
  
  Por fim, com o valor da massa dos componentes obtemos a massa total e também a porcentagem em massa do CO₂ contida na mistura:
  m_total = m(CO₂) + m(CH₄) = 0,44 + 15,84 = 16,28 g
  % m(CO₂) = 0,44/16,28 = 0,027 = 2,70% em massa
  
  Portanto, nesta amostra, a concentração de CO₂, em porcentagem de massa, é superior a 2,0% (2,7% > 2,0%).
  
  
  Gabarito do Professor: CERTO.