3.10 Uma etapa fundamental no balanceamento de equações químicas é identificar corretamente as fórmulas de reagentes e produtos. Por exemplo, considere a reação entre o óxido de cálcio, CaO(s), e o H2 O(l) para formar hidróxido de cálcio aquoso. (a) Escreva a equação química balanceada para essa reação de combinação, tendo identificado corretamente o produto como Ca(OH)2(aq). (b) É possível balancear a equação se você identificar incorretamente o produto como CaOH(a q), e, em caso afirmativo, qual será a equação?

Passo 1

No enunciado temos a reação de combinação entre óxido de cálcio, CaO(s), e água, H2O(l), para formar hidróxido de cálcio aquoso. O conteúdo aqui é balancear equações químicas usando conservação de átomos, e precisamos reconhecer corretamente as fórmulas dos compostos.

Passo 2

Escrevemos primeiro a fórmula correta do produto e montamos a equação não balanceada:
CaO(s) + H2O(l) to Ca(OH)2(aq)
Agora aplicamos a regra de conservar o número de átomos de cada elemento.

Passo 3

Contagem de átomos para balancear:
– Cálcio: 1 átomo em CaO e 1 em Ca(OH)2.
– Oxigênio: lado esquerdo tem 1 em CaO e 1 em H2O, total 2; lado direito há 2 em Ca(OH)2.
– Hidrogênio: lado esquerdo 2 em H2O; lado direito 2 em Ca(OH)2.
Como os três elementos já aparecem com a mesma contagem, usamos coeficientes 1 em todos os termos e a equação está balanceada:
CaO(s) + H2O(l) to Ca(OH)2(aq)

Passo 4

Agora suponha que identificamos equivocadamente o produto como CaOH(aq). A equação não balanceada fica:
CaO(s) + H2O(l) to CaOH(aq)
Para verificar se dá para balancear, atribuímos coeficientes a, b, c em
a,CaO + b,H2O to c,CaOH
e montamos o sistema estequiométrico:
Ca:&a = c, H:&2b = c, O:&a + b = c

Passo 5

Da primeira equação vem c=a. Substituindo em O: a + b = a implica b=0. Mas então de H: 2cdot0 = c c=0. A única solução é trivial ( a=b=c=0), ou seja, não há coeficientes positivos que equilibrem a reação com CaOH. Portanto não é possível balancear a equação com a fórmula incorreta do produto.

Resposta

(a) CaO(s) + H2O(l) to Ca(OH)2(aq).
(b) Não é possível balancear a equação se o produto for CaOH(aq).

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