Na equação balanceada da reação, o lado dos reagentes e o lado dos produtos tem:
a) o mesmo número de átomos de cada elemento
b) o mesmo número de mol de cada elemento
c) o mesmo número de massa em gramas de cada elemento
d) o mesmo número de energia em cada lado
e) o mesmo número de átomos de água em cada lado

Passo 1

O enunciado pergunta: na equação balanceada de uma reação, o lado dos reagentes e o lado dos produtos têm qual das opções abaixo?
a) o mesmo número de átomos de cada elemento
b) o mesmo número de mol de cada elemento
c) o mesmo número de massa em gramas de cada elemento
d) o mesmo número de energia em cada lado
e) o mesmo número de átomos de água em cada lado
Informações relevantes dadas pelo enunciado: a equação está balanceada (ou seja, ajustaram-se coeficientes estequiométricos para satisfazer alguma condição).

Passo 2

Princípio físico-químico essencial: a Lei da Conservação da Massa (ou conservação de átomos) afirma que, numa reação química isolada, os átomos não são criados nem destruídos — eles são apenas reorganizados em novas moléculas. Por isso, ao balancear uma equação, escolhemos coeficientes de modo que, para cada elemento, o número total de átomos à esquerda seja igual ao número total de átomos à direita. Essa é a razão prática do balanço.

Passo 3

Vou mostrar com um exemplo concreto — bem didático — para enxergar isso na prática. Considere a combustão do metano já balanceada:
\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O}
Contagem de átomos:
\text{Carbono \text{(C)}: }1\\ (\text{reagentes})\quad\text{e}\quad1\\ (\text{produtos})
\text{Hidrogênio (H): }4\\ (\text{reagentes})\quad\text{e}\quad 2\times 2 = 4\\ (\text{produtos})ê
\text{Oxigênio (O): }2\times 2 = 4\\ (\text{reagentes})\quad\text{e}\quad 2\\ (\text{em }CO_2) + 2\times 1 = 4\\ (\text{produtos})ê
Você vê que, elemento a elemento, o número de átomos é igual nos dois lados — exatamente o que o balanceamento força.

Passo 4

Sobre as outras opções — vou explicar por que não são, no sentido prático da pergunta, a resposta mais adequada:
  • A opção (b) diz “o mesmo número de mol de cada elemento”. Se interpretarmos estritamente “mol de átomos do elemento”, então sim: ter o mesmo número de átomos implica ter o mesmo número de mols de átomos, porque existe a relação
n=\frac{N}{N_A},
onde n é o número de mols, N é o número de átomos e N_A é a constante de Avogadro. Assim, igualdade de N implica igualdade de n. Porém, em provas e exercícios, a afirmação que define o objetivo do balanceamento é apresentada como igualdade do número de átomos de cada elemento (opção (a)). A opção (b) pode causar confusão com “mols das substâncias” (compostos) — aí não é verdade que cada composto tenha o mesmo número de mols nos dois lados. Por isso (b) é ambígua e não é a resposta direta que se espera.
  • A opção (c) diz “o mesmo número de massa em gramas de cada elemento”. De novo, se há o mesmo número de átomos de um elemento nos dois lados, a massa total desse elemento (em qualquer unidade, inclusive gramas) será a mesma, porque massa total do elemento = número de átomos × massa por átomo (ou, mais prático, massa = mols × massa molar). Assim, matematicamente isto também decorre de (a). Mas, tal como em (b), a formulação é menos direta: o que se garante no balanceamento é igualdade de átomos; a massa em gramas só fica igual se você escolher uma mesma escala (por exemplo 1 mol de equação), e a redação típica da teoria aponta para átomos. Portanto (c) é uma consequência, não a formulação primária do balanceamento.
  • A opção (d) “o mesmo número de energia em cada lado” está incorreta: reações podem liberar ou absorver energia (entalpia), logo os conteúdos energéticos dos lados normalmente diferem — balanceamento não impõe igualdade de energia.
  • A opção (e) “o mesmo número de átomos de água em cada lado” é específica e não verdadeira em geral: só ocorre em reações que, por acaso, têm igual número de moléculas/átomos de água nos dois lados; não é uma regra geral de balanceamento.

Passo 5

Resumo didático e motivador: o que você deve memorizar para a prova — quando pedirem o que garante uma equação balanceada, responda que ela garante a conservação do número de átomos de cada elemento. Isso é o fundamento do balanceamento. Se alguém perguntar sobre moles ou massas em gramas, explique que esses resultados podem ser deduzidos a partir da igualdade de átomos (através da constante de Avogadro ou da massa molar), mas a declaração fundamental é sobre átomos.

Resposta

(a)

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