Vamos resolver a questão passo a passo:
1. Determinar as massas molares dos elementos dados:
- Molar mass of Hidrogênio (H) = 1 g/mol
- Molar mass of Carbono (C) = 12 g/mol
- Molar mass of Oxigênio (O) = 16 g/mol
2. Calcular a massa molar do metano (CH[tex]\(_4\)[/tex]):
[tex]\[
\text{Massa molar do metano (CH}_4\text{):} = 12 + (4 \times 1) = 16 \text{ g/mol}
\][/tex]
3. Calcular a massa molar do dióxido de carbono (CO[tex]\(_2\)[/tex]):
[tex]\[
\text{Massa molar do dióxido de carbono (CO}_2\text{):} = 12 + (2 \times 16) = 44 \text{ g/mol}
\][/tex]
4. Determinar a quantidade de mols de metano (CH4) dada a massa fornecida:
[tex]\[
\text{Número de mols de metano} = \frac{\text{massa de CH}_4}{\text{massa molar de CH}_4} = \frac{80 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 5 \text{ mols}
\][/tex]
5. Usar a estequiometria da reação para determinar a quantidade de mols de CO2 produzidos:
Pela reação balanceada:
[tex]\[
\text{CH}_4(g) + 2\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(\ell)
\][/tex]
Pode-se observar que 1 mol de CH[tex]\(_4\)[/tex] produz 1 mol de CO[tex]\(_2\)[/tex]. Portanto, 5 mols de CH[tex]\(_4\)[/tex] produzirá 5 mols de CO[tex]\(_2\)[/tex].
6. Calcular a massa de CO2 produzida:
[tex]\[
\text{Massa de CO}_2 = \text{Número de mols de CO}_2 \times \text{Massa molar de CO}_2
\][/tex]
[tex]\[
\text{Massa de CO}_2 = 5 \text{ mols} \times 44 \text{ g/mol} = 220 \text{ g}
\][/tex]
Portanto, a massa de dióxido de carbono (CO[tex]\(_2\)[/tex]) liberada na queima de 80 g de metano (CH[tex]\(_4\)[/tex]) é:
e) 220 g
