- Faça o balanceamento das seguintes equações químicas:
c)
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação química abaixo (está dada a reação com fórmulas moleculares):
O que precisamos encontrar são os coeficientes estequiométricos inteiros (não-negativos) que tornam iguais os números de átomos de cada elemento nos dois lados da seta. Informações relevantes dadas:
- Reagentes: uma molécula de
e oxigênio molecular . - Produtos:
e .
A pergunta é: quais coeficientes inteiros colocados antes de cada espécie tornam a equação balanceada?
Passo 2
Método escolhido (simples e robusto): atribuir coeficientes incógnitos às espécies e montar as equações de conservação de átomos para cada elemento. Esse método é prático porque traduz o balanceamento em um sistema linear simples que dá conta de C, H e O.
Escrevemos a reação com coeficientes desconhecidos
:
Aqui:
-
é o coeficiente da substância orgânica , -
é o coeficiente do , -
é o coeficiente do , -
é o coeficiente do .
Queremos achar valores inteiros mínimos (sem fator comum) para
que preservem o número de átomos de C, H e O.
Passo 3
Balanceamento por elemento — montar as equações:
- Carbono (C): cada molécula de
tem 7 átomos de C, cada tem 1 átomo de C. Conservação dá
- Hidrogênio (H): cada
tem 8 átomos de H; cada tem 2 átomos de H. Conservação dá
Dessa equação isolamos
:
Passo 4
Agora a conservação do Oxigênio (O). Contagem de oxigênios:
- Lado esquerdo:
contribui com átomos de O; moléculas de contribuem com átomos de O. - Lado direito:
moléculas de contribuem com átomos de O; moléculas de contribuem com átomos de O.
Equação de oxigênio:
Substituímos
e
em função de
(usando
e
):
Calcule o lado direito:
Passo 5
Isolando
:
Temos então as relações entre coeficientes:
Para obter a solução com coeficientes inteiros mínimos, escolhemos o menor inteiro positivo para
, que é
. Assim:
Passo 6
Verificação final (contagem de átomos com os coeficientes encontrados):
- Carbono:
(LHS) e (RHS) — ok. - Hidrogênio:
(LHS) e (RHS) — ok. - Oxigênio: LHS
; RHS — ok.
Tudo confere, então a equação está balanceada com esses coeficientes.