Faça o balanceamento das seguintes equações químicas e indique se são reações de combinação, decomposição ou combustão:
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) balancear a equação química dada e (2) indicar se a reação é de combinação, decomposição ou combustão.
As espécies químicas fornecidas são: ,
e
.
A equação não tem coeficientes numéricos escritos — precisamos encontrá-los de forma que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos reagentes e nos produtos.
As espécies químicas fornecidas são:
A equação não tem coeficientes numéricos escritos — precisamos encontrá-los de forma que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos reagentes e nos produtos.
Passo 2
Princípio básico que vamos usar (explicação didática): a lei da conservação da massa diz que, numa reação química, o número de átomos de cada elemento é conservado. Isso significa que, depois de balancear, o total de átomos de nitrogênio à esquerda deve ser igual ao total de nitrogênio à direita; e o mesmo para o hidrogênio. Para balancear, atribuiremos coeficientes estequiométricos (inteiros) na frente de cada espécie e ajustaremos esses coeficientes até que os totais coincidam.
Passo 3
Vamos escrever coeficientes genéricos para cada espécie e contar átomos. Colocando coeficientes
,
e
em:
contamos átomos de cada elemento em termos de
.
Passo 4
Contagem de átomos por elemento (explicando passo a passo):
- Nitrogênio: cada molécula de
tem 2 átomos de N, e cada molécula de tem 1 átomo de N. Então a equação de balanço para N é
- Hidrogênio: cada molécula de
tem 2 átomos de H, e cada tem 3 átomos de H. Então a equação de balanço para H é
Essas duas equações lineares vêm diretamente da contagem de átomos.
Passo 5
Resolver o sistema de equações de forma simples (método por inspeção/algebraico):
A partir de podemos escolher
igual a 1 (escolha comum para obter menores inteiros). Então
A partir de
Substituindo
na equação de hidrogênio:
Assim obtemos
,
,
.
Observação didática: escolhemos
porque costumamos buscar a menor solução inteira positiva. Se tivéssemos escolhido outro
inteiro, os coeficientes resultantes poderiam ser maiores, mas ao dividir por um fator comum chegaríamos à mesma proporção mínima
.
Passo 6
Escrevendo a equação com os coeficientes encontrados:
Passo 7
Verificação final (contagem dos átomos com os coeficientes finais):
- Nitrogênio à esquerda:
átomos. À direita: átomos. Conferido. - Hidrogênio à esquerda:
átomos. À direita: átomos. Conferido.
Portanto a equação está balanceada e os coeficientes são os menores inteiros possíveis.
Passo 8
Classificação do tipo de reação (explicação didática e simples):
- Reação de combinação (ou síntese): duas (ou mais) substâncias se combinam para formar um único produto. Aqui há dois reagentes (
e ) e um único produto ( ), portanto é uma reação de combinação. - Não é decomposição (que seria um único reagente formando vários produtos) e não é combustão no sentido clássico (combustão envolve
e produção de , ou similares), então descartamos essas categorias.
Resposta
Combinação