Quando o alumínio ( Al(s) ) é submetido a uma solução aquosa contendo íons Cu^2+, uma reação de oxidorredução ocorre, conforme a equação não balanceada apresentada abaixo. As letras x, y, n e m representam os coeficientes estequiométricos da reação.
xAl(s)+yCu^2+ (aq) nAl^3+ (aq)+mCu(s)
Com base nessa equação química, assinale a alternativa que apresenta os coeficientes estequiométricos corretos para reação balanceada.
-a) x=2 ; y=3 ; n=2 ; m=3.
b) x=3 ; y=2 ; n=3 ; m=2.
c) x=6 ; y=4 ; n=6 ; m=4.
d) x=2 ; y=1 / 2 ; n=2 ; m=1 / 2.
e) x=1 / 2 ; y=2 ; n=1 / 2 ; m=2.

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação de oxidorredução
x,Al(s) + y,Cu^2+(aq) n,Al^3+(aq) + m,Cu(s)
Precisamos usar os princípios de conservação de massa e carga, montando as meias-reações de oxidação e redução.

Passo 2

Escrever as meias-reações:
Meia-reação de oxidação (Al se oxida):
Al(s) Al^3+(aq) + 3e^-
Meia-reação de redução (Cu²⁺ se reduz):
Cu^2+(aq) + 2e^- Cu(s)
Nesse passo, identificamos que Al perde 3 elétrons e Cu²⁺ ganha 2 elétrons.

Passo 3

Equalizar o número de elétrons trocados: o mínimo múltiplo comum entre 3 e 2 é 6. Multiplicamos a meia-reação de oxidação por 2 e a de redução por 3:
2timesl(Al(s) Al^3+ + 3e^-r) ;Longrightarrow; 2,Al(s) 2,Al^3+ + 6e^-
3timesl(Cu^2+ + 2e^- Cu(s)r) ;Longrightarrow; 3,Cu^2+ + 6e^- 3,Cu(s)

Passo 4

Somar as meias-reações e cancelar os elétrons:
2,Al(s) + 3,Cu^2+(aq) + 6e^- 2,Al^3+(aq) + 6e^- + 3,Cu(s)
Cancelando os 6e⁻ em ambos os lados, obtemos a equação balanceada:
2,Al(s) + 3,Cu^2+(aq) 2,Al^3+(aq) + 3,Cu(s)
Dessa forma, os coeficientes são x=2, y=3, n=2 e m=3.

Resposta

x=2 ; y=3 ; n=2 ; m=3.

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