Apresenta-se duas reações químicas representadas pelas equações a seguir:
Equação I:
Equação II:
a) Apresente as duas equações balanceadas
b) Escreva sobre as características das duas reações químicas
c) Escreva a equação iônica completa para ambas as reações.
d) Escreva a equação iônica líquida para as duas reações.
Equação I:
Equação II:
a) Apresente as duas equações balanceadas
b) Escreva sobre as características das duas reações químicas
c) Escreva a equação iônica completa para ambas as reações.
d) Escreva a equação iônica líquida para as duas reações.
Passo 1
O enunciado fornece duas equações químicas (com estados físicos) e pede quatro coisas:
- (a) Apresentar as duas equações balanceadas.
- (b) Descrever as características das duas reações químicas.
- (c) Escrever a equação iônica completa para ambas as reações.
- (d) Escrever a equação iônica líquida (net ionic) para ambas as reações.
As reações dadas são:
Estados fornecidos:
= aquoso,
= sólido,
= líquido.
Nesse problema todos os reagentes e produtos aquosos são considerados eletrólitos fortes quando apropriado (p.ex. ,
,
,
são solúveis e dissociam-se em íons).
Nesse problema todos os reagentes e produtos aquosos são considerados eletrólitos fortes quando apropriado (p.ex.
Passo 2
Balanceamento da Equação I passo a passo.
Regra de ouro: conservar número de átomos de cada elemento em ambos os lados.
Regra de ouro: conservar número de átomos de cada elemento em ambos os lados.
Escrevendo a reação com coeficientes genéricos:
Contagem por espécie: Ag, NO3, K, Cl. Observa-se que a fórmula já combina 1 a 1: uma unidade de
fornece um íon
e um
; uma unidade de
fornece
e
. A formação de
consome 1
e 1
. Logo, escolher
já conserva todos os elementos.
Portanto a Equação I balanceada é:
Passo 3
Explicação didática sobre o tipo de reação I e conceito de solubilidade e íons espectadores.
- Tipo de reação: é uma reação de dupla troca (troca iônica) que, em solução aquosa, aparece como uma reação de precipitação porque se forma um sólido insolúvel:
. - Regra de solubilidade relevante (útil para provas): nitratos (
) e íons de metais alcalinos ( , , …) são solúveis; haletos ( , , ) são geralmente solúveis, exceto quando combinados com , , — no caso é insolúvel → precipitado. - Conceito de eletrólitos fortes: espécies como
e em água se dissociam quase que completamente em íons; isso permite escrever a equação iônica completa. - Íons espectadores: são íons presentes em solução que não participam da formação do produto (aqui
e ).
Passo 4
Equação iônica completa e iônica líquida para a Equação I (construção passo a passo).
Dissociação completa dos eletrólitos aquosos:
Escrevendo a equação iônica completa (todos os íons separados, produto sólido permanece como tal):
Cancelar íons espectadores (
e
) para obter a equação iônica líquida (net ionic):
Passo 5
Balanceamento da Equação II passo a passo.
Escrevendo a reação com coeficientes:
Escrevendo a reação com coeficientes:
Contagem de átomos:
tem 1 Ca, 2 O, 2 H (dentro dos hidróxidos).
tem 1 Ca e 2 Cl. Para neutralizar 2 grupos
são necessários 2
vindos de 2 moléculas de
. Assim os coeficientes mínimos inteiros são
,
,
,
.
Equação II balanceada:
Passo 6
Características da reação II (explicação didática).
- Tipo de reação: é uma reação de neutralização ácido–base. O ácido forte
doa prótons ( ) e a base forte doa íons hidróxido ( ); e combinam-se para formar água. - Embora
seja formado (sal solúvel), a reação principal útil em termos iônicos é a combinação de íons e . - Em solução aquosa,
e são eletrólitos fortes (dissociam-se quase totalmente), o que possibilita escrever equações iônicas completas. - Não é reação de oxirredução (não há alteração de estados de oxidação nos elementos principais); é transferência de prótons.
Passo 7
Equação iônica completa para a Equação II (montagem).
Dissociações:
Equação iônica completa (todos os íons em solução mostrados):
Passo 8
Equação iônica líquida (net ionic) para a Equação II e explicação de cancelamento.
Na equação iônica completa,
e
aparecem dos dois lados → íons espectadores; ao cancelar obtemos:
É comum simplificar por 2 e escrever a forma mínima:
Esta é a equação iônica líquida típica de uma neutralização ácido–base: próton mais hidróxido gera água.
Passo 9
Resumo prático (dicas para a prova, amizade e ânimo)
- Para balancear: conserve átomos e verificar cargas quando trabalhar com íons.
- Para escrever equação iônica completa: dissocie somente eletrólitos fortes (sais solúveis, ácidos e bases fortes); mantenha sólidos e líquidos intactos.
- Para equação líquida (net ionic): cancele íons espectadores.
- Fica tranquilo: identifique se forma precipitado (use regras de solubilidade) para saber se aparece um sólido na equação iônica líquida; para neutralizações olhe para
e .
Resposta
(a)
(b) Equação I: reação de dupla troca e precipitação — forma-se o sólido insolúvel
; íons
e
são espectadores; não é redox.
Equação II: reação de neutralização ácido–base — do ácido reage com
da base para formar água; forma-se sal solúvel
; íons
e
são espectadores na forma iônica completa.
Equação II: reação de neutralização ácido–base —
(c) Equação iônica completa — I:
Equação iônica completa — II:
(d) Equação iônica líquida (net ionic) — I:
Equação iônica líquida (net ionic) — II: