Considere a reação do ácido sulfúrico com o hidróxido de potássio:
As letras
e w representam os coeficientes estequiométricos da reação.
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os coeficientes estequiométricos
e w e o tipo de reação química que ocorre:
A.
e reação de simples troca.
B.
e reação de dupla troca.
C.
e reação de síntese.
D.
e reação de decomposição.
A.
B.
C.
D.
Passo 1
O enunciado dá uma reação entre ácido sulfúrico e hidróxido de potássio, escrita (com as letras representando coeficientes estequiométricos):
As perguntas são:
- Determinar os coeficientes estequiométricos
. - Identificar o tipo de reação química que ocorre (entre as opções dadas).
Informações relevantes: as fórmulas corretas dos reagentes e produtos (peguei do enunciado e corrigi a notação para as fórmulas químicas usuais):, , , .
Passo 2
Vamos traduzir o equilíbrio de átomos em equações. Para balancear uma reação usamos a conservação do número de átomos de cada elemento (hidrogênio H, enxofre S, oxigênio O e potássio K). Colocamos coeficientes desconhecidos como indicado:
Agora escrevemos uma equação para cada elemento:
- Enxofre (
): cada tem 1 átomo de S e cada tem 1 átomo de S, logo
- Potássio (
): cada tem 1 K e cada tem 2 K, logo
- Hidrogênio (
): cada tem 2 H, cada tem 1 H e cada tem 2 H, logo
- Oxigênio (
): cada tem 4 O, cada tem 1 O, cada tem 4 O e cada tem 1 O, logo
Essas são as equações que precisamos resolver para
.
Passo 3
Usamos as equações mais simples primeiro para reduzir incógnitas. Da equação do enxofre temos
Substituindo em
obtemos
Agora temos
e
em função de
. Vamos usar isso nas equações de hidrogênio e oxigênio.
Passo 4
Substituímos
e
na equação de hidrogênio
:
Agora temos
,
,
. Todas as incógnitas em função de
.
Passo 5
Verificamos a equação do oxigênio para consistência:
. Substituindo
,
e
:
que é verdadeira para qualquer
. Então a solução geral é proporcional a
. Para obter coeficientes inteiros mínimos, escolhemos o menor inteiro positivo para
, que é
.
Passo 6
Tomando
obtemos:
Portanto a equação balanceada é
Passo 7
Agora identificamos o tipo de reação. O que aconteceu aqui? O ácido (
) doa os seus íons
que se combinam com os ânions
da base (
) formando água, e os cátions
combinam com o ânion
formando o sal
. Esse é um exemplo clássico de reação de neutralização ácido-base, que pode ser classificada também como uma reação de troca (metátese) onde há troca de íons entre os reagentes — ou seja, uma reação de troca dupla (reação de dupla troca). Não é síntese nem decomposição nem simples troca (troca simples normalmente significa que um elemento desloca outro em um composto), portanto a classificação correta é reação de dupla troca (neutralização).
Resposta
A equação balanceada é
. Portanto
e o tipo de reação é reação de dupla troca (neutralização).