Faça o balanceamento das seguintes reações:
\quad \mathrm{Al}{ }_{(\mathrm{s})}+\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{AlCl}_{3(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação química dada. A equação não balanceada é:
\mathrm{Al}_{(s)} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{AlCl}_{3(aq)} + \mathrm{H}_{2(g)}
Informações dadas:
  • Reagentes: \mathrm{Al}_{(s)} e \mathrm{HCl}.
  • Produtos: \mathrm{AlCl}_{3(aq)} e \mathrm{H}_{2(g)}.
    O objetivo é encontrar coeficientes inteiros mínimos que façam com que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da seta.

Passo 2

Regra básica que vamos usar (explicadinha): a lei da conservação da massa diz que átomos não são criados nem destruídos durante uma reação. Então, o número de átomos de cada elemento antes da reação tem que ser igual ao número depois. Para aplicar isso, atribuímos coeficientes (incógnitas) às espécies químicas:
a\,\mathrm{Al}_{(s)} + b\,\mathrm{HCl} \rightarrow c\,\mathrm{AlCl}_{3(aq)} + d\,\mathrm{H}_{2(g)}
Aqui:
  • a,b,c,d são os coeficientes inteiros desconhecidos.
  • Por exemplo, se a=2 isso significa 2\mathrm{Al}_{(s)}.

Passo 3

Agora escrevemos as equações de balanço átomo a átomo. Contamos quantos átomos de cada elemento aparecem em cada molécula e montamos igualdades.
Átomo de alumínio (Al):
  • Lado reagente: cada \mathrm{Al} tem 1 átomo, então total a.
  • Lado produto: em \mathrm{AlCl}_{3} há 1 átomo de Al por molécula, total c.
    Portanto:
a = c
Átomo de cloro (Cl):
  • Lado reagente: cada \mathrm{HCl} tem 1 átomo de Cl, total b.
  • Lado produto: cada \mathrm{AlCl}_{3} tem 3 átomos de Cl, total 3c.
    Portanto:
b = 3c
Átomo de hidrogênio (H):
  • Lado reagente: cada \mathrm{HCl} tem 1 átomo de H, total b.
  • Lado produto: cada \mathrm{H}_2 tem 2 átomos de H, total 2d.
    Portanto:
b = 2d

Passo 4

Resolvendo o sistema de igualdades. Temos:
a = c,\qquad b = 3c,\qquad b = 2d.
Escolhemos um valor conveniente para uma incógnita para encontrar uma solução inteira mínima. Escolhendo c=1 (escolha comum para começar com o menor número possível) obtemos:
a = 1,\qquad b = 3,\qquad 3 = 2d \Rightarrow d = \tfrac{3}{2}.
Aí apareceu uma fração d=\tfrac{3}{2}. Não queremos coeficientes fracionários finais, então multiplicamos todos os coeficientes por 2 para eliminar a fração:
a=2,\quad b=6,\quad c=2,\quad d=3.

Passo 5

Escrevendo a equação com esses coeficientes e verificando contagens:
Equação proposta:
2\,\mathrm{Al}_{(s)} + 6\,\mathrm{HCl} \rightarrow 2\,\mathrm{AlCl}_{3(aq)} + 3\,\mathrm{H}_{2(g)}
Verificação rápida:
  • Al: 2 à esquerda e 2 à direita (ok).
  • Cl: 6 à esquerda (6 \times 1) e 2\times3=6 à direita (ok).
  • H: 6 à esquerda e 3\times2=6 à direita (ok).
Dica de prova: é comum aceitar frações temporárias durante o raciocínio; no final multiplica-se para ter inteiros mínimos. Também dá para fazer por inspeção direta (reparar que \mathrm{AlCl}_3 pede 3 Cl, então são necessários 3 HCl por Al, e \mathrm{H}_2 gera 1 H2 a cada 2 HCl — daí surgem as frações que depois se eliminam).

Passo 6

Parabéns! Se quiser treinar, tente balancear reações parecidas trocando \mathrm{Al} por outro metal que forma \mathrm{MCl}_3 (mesmo raciocínio). Lembre-se: conta os átomos, escreva equações de balanço e elimine frações no final. Você está indo bem — respira fundo e vamos em frente!

Resposta

2\,\mathrm{Al}_{(s)} + 6\,\mathrm{HCl} \rightarrow 2\,\mathrm{AlCl}_{3(aq)} + 3\,\mathrm{H}_{2(g)}

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