Complete as equações seguintes quando possível:
\mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow

Passo 1

O enunciado pede para completar a reação dada: \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow.
Informações fornecidas: o reagente óxido de alumínio \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} e o ácido \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}.
A tarefa é escrever os produtos corretos e balancear a equação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que tipo de reação é essa (explicação didática e calma).
  • Óxidos metálicos como \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} podem reagir com ácidos para formar um sal e água.
  • O sal formado vem do cátion do metal (aqui \mathrm{Al}^{3+}) e do ânion do ácido (aqui \mathrm{SO}_{4}^{2-}).
  • Para formar um composto neutro, combinamos as cargas: o alumínio tem carga +3 e o sulfato tem carga -2. Para anular as cargas precisamos de 2 íons \mathrm{Al}^{3+} (total +6) e 3 íons \mathrm{SO}_{4}^{2-} (total -6). Isso gera o sal \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}.
    Esse raciocínio é importante pra prova: sempre equilibre cargas ao formar fórmulas de sais.

Passo 3

Agora escrevemos a equação com coeficientes desconhecidos (método algébrico simples).
a\,\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} + b\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow c\,\mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} + d\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Aqui a,b,c,d são inteiros positivos que vamos determinar. Uma estratégia rápida na prova é fixar a=1 quando possível, para simplificar.

Passo 4

Equacione elemento a elemento (explico o porquê de cada equação):
  • Alumínio ( \mathrm{Al}): à esquerda há 2a átomos de Al; à direita há 2c. Logo 2a = 2c.
  • Enxofre ( \mathrm{S}): cada \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} tem 1 átomo de S e cada \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} tem 3. Logo b = 3c.
  • Hidrogênio ( \mathrm{H}): à esquerda 2b; à direita 2d (pois \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} tem 2 H). Logo 2b = 2d \quad\Rightarrow\quad d=b.
  • Oxigênio ( \mathrm{O}): à esquerda 3a + 4b (pois \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} tem 3 O e \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} tem 4 O); à direita 12c + d (pois \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} tem 3\times4=12 O e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} tem 1 O). Logo 3a + 4b = 12c + d.

Passo 5

Escolhemos a=1 para simplificar (estratégia comum em provas). Substituindo nas equações:
  • De 2a=2c temos 2\cdot1=2c c=1.
  • De b=3c temos b=3\cdot1 b=3.
  • De d=b temos d=3.
    Verificamos a equação do oxigênio para garantir consistência:
3a + 4b = 3\cdot1 + 4\cdot3 = 3 + 12 = 15,
12c + d = 12\cdot1 + 3 = 12 + 3 = 15,
igualdade satisfeita, logo tudo bate.

Passo 6

Escrevemos a equação final balanceada (conclusão):
\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} + 3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} + 3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Passo 7

Dica rápida para a prova (amigável e prática): quando um óxido metálico reage com ácido, pense sempre em “sal + água”. Primeiro forme a fórmula do sal pelo balanceamento de cargas (como fizemos para \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}), depois balanceie átomos usando coeficientes inteiros mínimos. Um exemplo parecido: \mathrm{ZnO} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl}_{2} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}. Vai dar certo — respira fundo e resolve passo a passo.

Resposta

\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} + 3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} + 3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

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