Quando carbeto de alumínio é adicionado em um béquer contendo água líquida a , ocorre a formação de hidróxido de alumínio e a liberação de um gás. O gás formado é o:
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Vamos pensar na reação e escrever:\begin{matrix}
\ce{Al_4C_3_{(s)} + x H_2O_{(l)} &->& 4 Al(OH)_3_{(c)} + y A_{(g)}}
\end{matrix}Observe que a questão é bem direta caso você se atente à um fator: número de oxidação. Nesse contexto, repare nos números de oxidação do carbeto de alumínio, o carbono apresenta NOX $-4$, enquanto o alumínio $+3$. Agora, veja o NOX do alumínio em seu hidróxido, ele se conserva, isto é, se mantém $+3$, assim como o hidrogênio se mantém $+1$ e o oxigênio $-2$. Com isso, vamos analisar as opções:
$• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Completamente inviável, o que aconteceria com o carbono? Lavoisier nos garante que ele não poderia sumir, e, o enunciado é estrito ao falar "um gás".
$• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Caso este fosse o composto, o carbono iria oxidar para $+2$, enquanto fica a dúvida: quem irá se reduzir para ele? Ora, ninguém, então este não pode ser o gás, visto que toda oxidação envolve uma redução e vice-versa.
$• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Analogamente ao caso anterior, caso este fosse o gás, o carbono iria oxidar para $+4$.
$• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Analisando o metano, percebemos que o número de oxidação do carbono, assim como do hidrogênio, se mantém. Desse modo, vamos montar uma reação:\begin{matrix}
\ce{Al_4C_3_{(s)} + 12 H_2O_{(l)} &->& 4 Al(OH)_3_{(c)} + 3 CH_4_{(g)}}
\end{matrix}Parece-me bem plausível, não? Pois é justamente o que ocorre, visto que esta é uma das maneiras de se produzir gás metano. Além disso, o carbeto de alumínio realiza processos semelhantes com outros doadores de hídrons, exemplo:\begin{matrix}
\ce{Al_4C_3_{(s)} + 12 HCl_{(l)} &->& 4 AlCl_3_{(c)} + 3 CH_4_{(g)}}
\end{matrix}$• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Num raciocínio completamente análogo aos anteriores, o carbono neste caso sofreria oxidação para $-2$, o que é inviável.\begin{matrix}Letra \ (D)
\end{matrix}