Escreva as equações químicas balanceadas das reações de formação das seguintes substâncias:
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva a equação química balanceada da reação de formação da substância
. Informação dada: a fórmula do produto é
(sólido). Não há outras informações no enunciado.
O problema pede a equação química balanceada da reação de formação do sulfato de cobre (
. O enunciado informa que o produto é sólido.
Passo 2
Primeiro, vou explicar o que é uma “reação de formação”, porque isso é essencial para montar a equação. Uma reação de formação de uma substância é a reação que forma exatamente 1 mol dessa substância a partir dos seus elementos químicos no estado padrão. Estado padrão significa a forma física em que cada elemento existe normalmente à pressão de 1 atm e temperatura ambiente (por exemplo,
gasoso para oxigênio, formas alotrópicas sólidas para enxofre etc.). Na prova pode pedir a reação para 1 mol do composto (com coeficiente do produto igual a 1) ou com coeficientes inteiros; eu mostro as duas formas.
Passo 3
Agora identifico os elementos presentes em
e seus estados-padrão:
- Cobre: elemento
, estado padrão . - Enxofre: elemento
. O estado-padrão do enxofre é a forma octatômica sólida (por isso, ao usar a forma elementar devemos lembrar disso). - Oxigênio: elemento
. O estado-padrão é .
Esses serão os reagentes elementares na reação de formação.
Passo 4
Escrevo a equação de formação não balanceada (pedindo 1 mol do produto):
Agora substituo pela forma correta do enxofre (
):
onde
e
são coeficientes que vou determinar pelo balanço de átomos. Quero que o produto seja
mol de
.
Passo 5
Balanceando cobre: no produto há
átomo de cobre (por
), então o coeficiente do cobre elemento deve ser
. Assim:
Passo 6
Balanceando enxofre: o produto tem
átomo de enxofre. A espécie elementar que usamos é
, ou seja, cada mol de
contém
átomos de S. Para obter
átomo de S usando
precisamos de
de mol de
. Logo:
Então a equação fica, ainda com incógnita em oxigênio,
Passo 7
Balanceando oxigênio: o produto
tem
átomos de oxigênio por fórmula. A molécula elementar de oxigênio é
, que traz
átomos de O por mol. Para obter
átomos precisamos de
mols de
. Então:
A equação com frações fica:
Passo 8
Explico rapidamente por que frações são aceitáveis: para reações de formação costuma-se escrever a equação formando exatamente
mol do composto, então coeficientes fracionários para formas poliatômicas do elemento (como
) são comuns. Porém, em muitos contextos prefere-se apresentar coeficientes inteiros. Para eliminar a fração multiplico toda a equação por
(o menor inteiro que remove
).
Passo 9
Multiplicando a equação do Passo 7 por
obtemos coeficientes inteiros:
Verificação rápida: à esquerda
Cu,
S (do
), e
átomos de O — à direita
vezes
dá
Cu,
S e
O. Está balanceado.