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, , e o para formar hidróxido de cálcio aquoso. (a) Escreva a equação química balanceada para essa reação de combinação, tendo identificado corretamente o produto como . (b) É possível balancear a equação se você identificar incorretamente o produto como , e, em caso afirmativo, qual será a equação?
Passo 1
No enunciado temos a reação de combinação entre óxido de cálcio, , e água, , 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:
Agora aplicamos a regra de conservar o número de átomos de cada elemento.
Passo 3
Contagem de átomos para balancear:
– Cálcio: 1 átomo em e 1 em .
– Oxigênio: lado esquerdo tem em e em , total ; lado direito há em .
– Hidrogênio: lado esquerdo em ; lado direito em .
Como os três elementos já aparecem com a mesma contagem, usamos coeficientes em todos os termos e a equação está balanceada:
Passo 4
Agora suponha que identificamos equivocadamente o produto como . A equação não balanceada fica:
Para verificar se dá para balancear, atribuímos coeficientes , , em
e montamos o sistema estequiométrico:
Passo 5
Da primeira equação vem c=a. Substituindo em O: a + b = a implica b=0. Mas então de H: 2cdot0 = c dá 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).