Questão 24
UNICAMP 2012
(UNICAMP - 2012 - 2 fase - Questão 8)
Recentemente a Prefeitura de São Paulo ameaçava fechar as portas de um centro comercial por causa do excesso de gás metano em seu subsolo. O empreendimento foi construído nos anos 1980 sobre um lixão e, segundo a CETESB, o gás metano poderia subir à superfície e, eventualmente, causar explosões.
a) Uma propriedade que garante a ascensão do metano na atmosfera é a sua densidade. Considerando que os gases se comportam como ideais, e que a massa molar média do ar atmosférico é de 28,8g mol-1 , justifique esse comportamento do metano em relação ao ar atmosférico.
b) Na época do acontecimento, veiculou-se na imprensa que, “numa mistura com o ar, se o metano se encontra dentro de um determinado percentual (5% a 15% em volume quando em ar ambiente com 21% de oxigênio) e existe uma faísca ou iniciador, a explosão irá ocorrer”. Partindo-se do ar atmosférico e de metano gasoso, seria possível obter a mistura com a composição acima mencionada, pela simples mistura desses gases? Justifique.
Gabarito:
Resolução:
a) Pode-se relacionar a densidade com a massa molar de um gás a partir da equação de Clapeyron
Como a densidade é a razão entre a massa e o volume, pode-se escrever
Quanto maior for a massa molar, maior será a densidade. Como a massa molar do metano (16 gmol-1) é menor do que a massa molar média, o gás metano sobe à superfície.
b) Não seria possível. Como a porcentagem de gás oxigênio no ar é aproximadamente 21%, ao misturar o ar com metano a porcentagem de gás oxigênio seria menor que 21%.