Questão 73 Unesp 2021 - 1ª fase - dia 2 - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 73

Reações químicas Óxidos

Por que o biogás é uma opção de energia renovável?

O biogás é um biocombustível gasoso produzido a partir da decomposição da matéria orgânica por bactérias fermentadoras, em um processo chamado biodegradação anaeróbia, isto é, o processo ocorre na ausência de oxigênio. Nesse processo, produz-se um gás rico em metano (de 40% a 80% de sua composição, sendo o resto dióxido de carbono e pequenas quantidades de hidrogênio, nitrogênio, amônia, ácido sulfídrico, entre outros). Para gerar energia elétrica usando biogás, utiliza-se a conversão da energia química do gás em energia mecânica, por meio de um processo controlado de combustão, que ativa um gerador. O biogás também pode ser purificado para a geração de biometano, que é equivalente ao gás natural veicular.

(https://cbie.com.br. Adaptado.)

A tabela a seguir compara as composições químicas médias dos principais componentes do biogás e do biometano.

Gás	Principais componentes (% em volume)
Biogás	60% metano; 40% dióxido de carbono
Biometano	95% metano; 5% dióxido de carbono

Para a obtenção de biometano a partir do biogás, este deve passar por purificação, de modo a aumentar o teor de metano pela diminuição do teor de dióxido de carbono. Um procedimento que pode ser empregado com essa finalidade é fazer o biogás

a)	borbulhar em uma solução aquosa concentrada de ácido clorídrico.
b)	borbulhar em uma solução aquosa saturada de hidróxido de cálcio.
c)	atravessar tubulações preenchidas com o secante sílica-gel.
d)	atravessar filtros de areia, como os empregados nas estações de tratamento de água.
e)	atravessar filtros de papel, como os empregados nos filtros de ar em automóveis.

Resolução

O biometano é constituído, em volume, por 95% de metano ( $C H_{4}$ ) e 5% de dióxido de carbono ( $C O_{2}$ ). Para a purificação, com a finalidade de aumentar o teor do hidrocarboneto ( $C H_{4}$ ) a partir da diminuição ou consumo do dióxido de carbono (anidrido carbônico ou gás carbônico), um óxido ácido, basta reagi-lo com um composto de caráter básico.

a) Incorreta. O gás carbônico, de caráter ácido, não reage com o ácido clorídrico.

b) Correta. O gás carbônico reage com o hidróxido de cálcio, de caárter básico, presente na solução, conforme a equação:

$C O_{2} (g) + C a (O H)_{2} (a q) \to C a C O_{3} (s) + H_{2} O (l)$

A equação acima mostra a formação do sal carbonato de cálcio ( $C a C O_{3}$ ) e água ( $H_{2} O$ ). Como o dióxido de carbono ( $C O_{2}$ ) é um reagente, o mesmo será consumido durante a reação e, com isso, aumentará o teor de metano na msitura gasosa do biometano.

c) Incorreta. A silíca-gel é utilizada para absorver umidade, não sendo capaz de remover o gás carbônico.

d) Incorreta. Os filtros de areia utilizados nas estações de tratamento de água não conseguem reter o gás carbônico.

e) Incorreta. Os filtros de papel empregados em ar de automóveis servem para reter impurezas sólidas e não conseguem absorver o gás carbônico.