Questão 3244014

Com a crescente demanda por energia, o biogás produzido a partir de biomassa residual pode substituir os combustíveis fósseis, reduzindo os impactos ambientais e contribuindo para a descarbonização da matriz energética. O Brasil é um dos maiores produtores de commodities agrícolas, gerando grandes quantidades de resíduos sólidos e líquidos que podem ser matéria-prima potencial para a produção de biogás. O biogás pode ser produzido por tecnologias como a digestão anaeróbica, resultando na produção de uma mistura gasosa composta, principalmente, de metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO₂). A composição do biogás varia conforme o material a ser degradado e as condições químicas e físicas que influenciam no processo da biodigestão anaeróbia. Em média, o biogás é composto por 55% de CH₄, 35% de CO₂, 3% de N₂, 1% de H₂, 1% de O₂ e 1% de H₂S.

Dada as equações químicas abaixo que destacam algumas reações com o metano.

CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (g) (reação 1)

CH₄ (g) + H₂O (g) ⇌ 3H₂ (g) + CO (g) (reação 2)

C (grafite) + 2 H₂ (g) → CH₄ (g) (reação 3)

A tabela tem os dados termodinâmicos das substâncias envolvidas nas reações.

A respeito dessas reações, foram feitas as seguintes afirmações:

I. na reação 2, o aumento da temperatura desloca o equilíbrio na direção dos reagentes;

II. a formação do metano a partir dos reagentes em seus estados padrões é um processo com ΔG = -50,65kJ;

III. a energia liberada na combustão de 1mol de metano a 25o C e 1,0 atm é igual a - 803kJ;

IV. Para que as reações 1, 2 e 3, a pressão e temperatura constantes, sejam espontâneas, a variação da energia livre de Gibbs deve ser positiva.

São corretas APENAS as afirmações