Faça o balanceamento das equações:
\mathrm{SO}_{3}+\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação química
\mathrm{SO}_{3}+\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na}_{2}\mathrm{SO}_{4}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Informações fornecidas:
  1. Reagentes: \mathrm{SO}_{3} e \mathrm{NaOH}.
  2. Produtos: \mathrm{Na}_{2}\mathrm{SO}_{4} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
  3. Queremos encontrar coeficientes estequiométricos inteiros que tornam iguais as quantidades de cada elemento (S, Na, O, H) nos dois lados da seta.

Passo 2

Estratégia prática (passo a passo): vamos atribuir coeficientes desconhecidos às espécies da reação e escrever equações de balanceamento para cada elemento. Depois resolvemos essas equações e escolhemos os menores inteiros positivos que satisfazem todas.

Passo 3

Definimos coeficientes inteiros positivos desconhecidos:
a\,\mathrm{SO}_{3} + b\,\mathrm{NaOH} \rightarrow c\,\mathrm{Na}_{2}\mathrm{SO}_{4} + d\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Aqui:
  • a é o número de moléculas (ou mols) de \mathrm{SO}_3;
  • b é o número de moléculas de \mathrm{NaOH};
  • c é o número de unidades de \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4;
  • d é o número de moléculas de \mathrm{H}_2\mathrm{O}.

Passo 4

Agora escrevemos as equações de conservação de átomos (uma para cada elemento presente: S, Na, H, O).
  • Enxofre (S): à esquerda há a átomos de S (cada \mathrm{SO}_3 tem 1 S); à direita há c átomos de S (cada \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 tem 1 S). Logo:
a = c.
  • Sódio (Na): à esquerda cada \mathrm{NaOH} tem 1 Na, total b; à direita cada \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 tem 2 Na, total 2c. Logo:
b = 2c.
  • Hidrogênio (H): à esquerda cada \mathrm{NaOH} tem 1 H, total b; à direita cada \mathrm{H}_2\mathrm{O} tem 2 H, total 2d. Logo:
b = 2d.
  • Oxigênio (O): contar oxigênios para checar consistência. À esquerda cada \mathrm{SO}_3 tem 3 O e cada \mathrm{NaOH} tem 1 O, total 3a + b. À direita cada \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 tem 4 O e cada \mathrm{H}_2\mathrm{O} tem 1 O, total 4c + d. Logo:
3a + b = 4c + d.

Passo 5

Resolvendo o sistema obtido:
Da equação de S: a = c. Substituímos c por a nas outras equações.
Da equação de Na: b = 2c = 2a.
Da equação de H: b = 2d. Mas já temos b = 2a, então:
2a = 2d \Rightarrow d = a.
Agora checamos a equação de O para ver se ficou consistente:
Substituindo c=a, b=2a, d=a em 3a + b = 4c + d temos
3a + 2a = 4a + a,
ou seja
5a = 5a,
que é verdadeira para todo a. Portanto não há contradição.

Passo 6

Escolhemos os menores inteiros positivos para os coeficientes, pegando a=1 (o menor inteiro positivo que simplifica tudo). Então:
a=1,\quad b=2,\quad c=1,\quad d=1.
Verificação contando átomos com esses coeficientes:
  • S: 1 à esquerda, 1 à direita.
  • Na: 2 à esquerda, 2 à direita.
  • H: 2 à esquerda (2× \mathrm{NaOH} dá 2 H), 2 à direita (1× \mathrm{H}_2\mathrm{O} tem 2 H).
  • O: esquerda 3\cdot1 + 2\cdot1 = 5, direita 4\cdot1 + 1\cdot1 = 5.
Tudo confere: os átomos estão balanceados.

Passo 7

Conclusão prática e dica rápida: a reação é balanceada com coeficientes inteiros mínimos 1,2,1,1. Uma maneira mental rápida para esse tipo de reação é lembrar que \mathrm{SO}_3 é um óxido ácido que forma o sal \mathrm{SO}_4^{2-}, então normalmente precisará de duas bases \mathrm{NaOH} por \mathrm{SO}_3 para formar um sulfato e água — isso coincide com os coeficientes que encontramos. Força aí — você já resolveu uma clássica!

Resposta

\mathrm{SO}_{3} + 2\,\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_{2}\mathrm{SO}_{4} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Exercícios relacionados