(FAMERP 2020) A combustão do biogás, produzindo gás carbônico e água

Leia o texto para responder às questões 10 e 11.

Um biodigestor produz, por fermentação anaeróbica, uma mistura de gases chamada de biogás. Considere um biodigestor de capacidade 200 L de gás, armazenando um biogás contendo 60% em volume de metano (CH4), 30% em volume de gás carbônico (CO2), 1% em volume de amônia (NH3) e 120 ppm de gás sulfídrico (H2S). A combustão de 200 L de um biogás contendo 60% de metano produz 4620 kJ.

A amônia, o gás sulfídrico e o gás carbônico são contaminantes desse biogás. A amônia inibe a ação enzimática das bactérias responsáveis por sua produção, o gás sulfídrico é ácido e corrói os equipamentos do biodigestor e o gás carbônico é diluente do biogás. A remoção do CO2 da mistura aumenta o poder calorífico do biogás.

QUESTÃO 11
(FAMERP 2020) A combustão do biogás, produzindo gás carbônico e água, é considerada um processo renovável, uma vez que o biogás é produzido a partir da utilização de resíduos da agricultura e o gás carbônico produzido em sua combustão é reincorporado aos vegetais por meio da fotossíntese.

a) Equacione a reação balanceada de combustão do metano. Cite a geometria da molécula de metano.

b) Considere que 200 L de biogás estejam armazenados a uma pressão de 747,6 mmHg e a uma temperatura de 300 K e que a constante universal dos gases seja igual a 62,3 mmHg ⋅ L ⋅ mol⁻¹ ⋅ K⁻¹. Admitindo que a energia é gerada apenas pela combustão do metano, calcule a energia produzida por mol de metano queimado.

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QUESTÃO ANTERIOR:
- (FAMERP 2020) O gás carbônico e a amônia podem ser removidos lavando-se o biogás com água.

RESOLUÇÃO: