Complete a reação entre o sódio metálico (
) e a água (
), indicando os produtos formados.
Passo 1
O enunciado pede para completar a reação entre o sódio metálico e a água, indicando os produtos formados. As informações dadas são:
- reagentes:
(sódio metálico) e (água); - devemos escrever a equação química completa e balanceada, com os produtos que se formam.
Passo 2
Primeiro, vamos entender qualitativamente o que acontece: o sódio metálico é um metal alcalino muito reativo que reage com água. Nessa reação ocorre uma troca de elétrons (uma reação de oxidação-redução): o sódio é oxidado (perde elétrons) e o hidrogênio da água é reduzido (ganha elétrons), formando hidróxido de sódio e gás hidrogênio. Vou mostrar isso passo a passo usando meias-reações para ficar bem claro.
Passo 3
Vamos identificar os estados de oxidação antes e depois para ver quem é oxidado e quem é reduzido.
- No sódio metálico, o sódio tem oxidação
: . - No íon sódio, como em
(presente em ), o sódio tem oxidação . - No
, o hidrogênio tem oxidação e o oxigênio . - No
(gás hidrogênio), o hidrogênio tem oxidação .
Portanto: o sódio vai depara (foi oxidado) e o hidrogênio vai de para (foi reduzido).
Passo 4
Escrevendo as meias-reações (mostrando elétrons):
- oxidação (sódio perde elétron):
- redução (a água recebe elétrons e forma hidrogênio e hidróxido):
Expliquei por que tem
na redução: cada molécula de
fornece um próton que, ao receber elétrons, forma
; para formar uma molécula de
(duas H) precisamos de 2 elétrons no total, daí o coeficiente 2.
Passo 5
Agora igualamos o número de elétrons trocados: a oxidação gera
por átomo de
, a redução consome
. Multiplicamos a meia-reação de oxidação por
para cancelar elétrons:
Somando com a meia-reação de redução:
Os
se cancelam, sobrando a equação iônica global:
Passo 6
Convertemos a forma iônica para a forma molecular: os íons
e
combinam-se para formar
. Assim a equação molecular balanceada é:
Passo 7
Vamos checar a conservação de átomos e carga (sempre faça isso na prova):
- Contagem de átomos à esquerda: Na:
; H: ; O: . - À direita: Na:
(em ); O: (em ); H: (em ) + (em ) total .
Átomos balanceados. Carga total antes e depois é zero (espécies neutras), então está tudo consistente.
Passo 8
Interpretação prática e observações rápidas (úteis para a prova e para lembrar no laboratório):
- Produto principal em solução é o hidróxido de sódio
, que deixa a solução fortemente básica. - A reação libera gás hidrogênio
e desprende calor (é exotérmica). Em pedaços maiores de sódio o hidrogênio pode inflamar, por isso é perigoso. - Forma simbólica com estados físicos (útil em provas):