Complete a equação para a combustão completa do etanol
em presença de oxigênio.
Passo 1
O enunciado pede que completemos a equação da combustão completa do etanol em presença de oxigênio. Informações fornecidas pelo enunciado:
- Reagente: etanol, cuja fórmula é
. - Reagente adicional: oxigênio molecular,
. - Pedido: escrever a reação de combustão completa — isto normalmente significa que os produtos são dióxido de carbono e água (ou seja,
e ) e encontrar os coeficientes estequiométricos que deixam a equação balanceada.
Passo 2
Estratégia escolhida (explicando o porquê, sem assumir conhecimento prévio):
- Vamos escrever a equação com coeficientes desconhecidos e usar a conservação de massa (cada tipo de átomo deve ter o mesmo número de átomos à esquerda e à direita).
- Isso é um método algébrico simples e seguro: introduzimos incógnitas para os coeficientes e montamos equações para o número de átomos de cada elemento. Depois resolvemos essas equações.
- Para simplificar, normalmente fixamos o coeficiente do composto orgânico (aqui o etanol) como
e determinamos os demais coeficientes relativos a partir daí.
Passo 3
Escrevendo a equação com coeficientes desconhecidos e fixando o etanol com coeficiente
:
Aqui:
-
é o coeficiente (número de moléculas) de , -
é o coeficiente de , -
é o coeficiente de .
Nossa tarefa é encontrar, e inteiros positivos que equilibrem todos os átomos.
Passo 4
Escrever as equações de conservação de átomos (contagem explícita):
- Conte os átomos no reagente etanol
: carbono , hidrogênio (pois em e no grupo ), oxigênio . - Cada molécula de
traz átomos de oxigênio, então o total de oxigênios à esquerda é (o vem do oxigênio do etanol). - À direita: cada
tem átomo de carbono e átomos de oxigênio; cada tem hidrogênios e oxigênio.
Agora escrevemos uma equação para cada elemento:
Carbono:
Hidrogênio:
Oxigênio:
Passo 5
Resolver as equações fáceis primeiro (carbono e hidrogênio):
- Da equação do carbono temos diretamente
- Da equação do hidrogênio temos
Passo 6
Agora use
e
na equação do oxigênio para achar
:
Substituindo e
em
, obtemos
Substituindo
Calcule o lado direito:
Então
Passo 7
Verificação final (sempre faça na prova para evitar erro):
- Substituindo os coeficientes encontrados
contamos átomos: - Carbono: esquerda
(etanol) — direita (dois ) ✅ - Hidrogênio: esquerda
— direita (três ) ✅ - Oxigênio: esquerda
— direita ✅
Tudo confere, a equação está balanceada.
- Carbono: esquerda
Passo 8
Dica rápida para a prova (truque prático):
- Se ao equilibrar você obtiver uma fração (por exemplo
), multiplique toda a equação por para ficar com coeficientes inteiros. Aqui não foi necessário, pois já obtivemos inteiros. - Sempre comece equilibrando os elementos que aparecem em apenas um reagente e um produto (geralmente carbono e hidrogênio em combustões), depois equilibre oxigênio por último.