3.2 (a) Qual é a diferença entre adicionar um índice inferior 2 ao final de uma fórmula para CO para dar CO2 e adicionar um coeficiente diante da fórmula para dar 2 CO ? (b) A reação química a seguir, como escrita, está coerente com a lei da conservaçăo da massa?
3 Mg(OH)2(s)+2 H3 PO4(aq) longrightarrow Mg3(PO4)2(s)+H2 O(l)
Justifique sua resposta.

Passo 1

O enunciado pergunta dois pontos: parte (a) sobre a diferença entre acrescentar um índice inferior 2 a CO para obter CO2 e colocar um coeficiente 2 antes de CO para formar 2,CO; parte (b) se a equação
3,Mg(OH)2(s)+2,H3PO4(aq)longrightarrowMg3(PO4)2(s)+H2O(l)
está coerente com a lei da conservação da massa. Vamos usar conceitos de fórmula química, coeficiente estequiométrico e balanceamento de reação, contando átomos para verificar a conservação de massa.

Passo 2

Um índice inferior, ou subíndice, indica quantos átomos de um dado elemento existem dentro de uma única molécula. Por exemplo, em CO2 cada molécula contém um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio. Já um coeficiente estequiométrico diz quantas moléculas existem. Assim, em 2,CO temos duas moléculas de monóxido de carbono, cada uma contendo um átomo de C e um de O.

Passo 3

Para verificar a conservação da massa, contamos o número de átomos de cada elemento nos reagentes (LHS) e nos produtos (RHS). A lei da conservação da massa exige que esses números coincidam.

Passo 4

Contagem nos reagentes:
Na espécie 3,Mg(OH)2: cada unidade de Mg(OH)2 tem Mg:1, O:2, H:2, logo em 3 unidades temos
Mg:3,;O:6,;H:6.
Na espécie 2,H3PO4: cada molécula tem H:3,;P:1,;O:4, logo em 2 moléculas temos
H:6,;P:2,;O:8.
Portanto, somando todos os reagentes:
Mg:3,;P:2,;H:6+6=12,;O:6+8=14.

Passo 5

Contagem nos produtos:
Na espécie Mg3(PO4)2: temos Mg:3,;P:2,;O:4times2=8.
Na espécie H2O (coeficiente implícito 1): temos H:2,;O:1.
Somando os produtos:
Mg:3,;P:2,;H:2,;O:8+1=9.

Passo 6

Comparando reagentes e produtos vemos discrepância em hidrogênio ( 12neq2) e oxigênio ( 14neq9). A reação não está balanceada, logo não respeita a lei da conservação da massa. Para balancear seria necessário ajustar o coeficiente de H2O para 6.

Resposta

(a) O subíndice conta átomos dentro de uma molécula, o coeficiente conta moléculas.
(b) Não, a equação escrita não está coerente com a conservação da massa, pois há diferença no número de átomos de H e O entre reagentes e produtos.

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