Faça o que se pede em cada um dos itens a seguir:
Qual a soma dos coeficientes mínimos inteiros de cada equação química abaixo:
Qual a soma dos coeficientes mínimos inteiros de cada equação química abaixo:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química que envolve amônia (
) reagindo com oxigênio (
) para formar monóxido de nitrogênio (
) e água (
). Nosso objetivo aqui é balancear essa equação química, ou seja, ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da seta. Para isso, vamos precisar usar conceitos de conservação de massa e álgebra básica.
Passo 2
Primeiro, vamos listar quantos átomos de cada elemento temos em cada lado da reação:
Lado dos reagentes:
- Nitrogênio (N): 1 (da
) - Hidrogênio (H): 3 (da
) - Oxigênio (O): 2 (da
)
Lado dos produtos:
- Nitrogênio (N): 1 (da
) - Hidrogênio (H): 2 (da
) - Oxigênio (O): 1 (da
) + 1 (da ) = 2
Parece que tudo já está balanceado, né? Mas vamos conferir de novo com coeficientes.
Passo 3
Vamos colocar coeficientes na frente de cada composto para garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados.
Começamos com 1
e 1
:
Agora, contamos os átomos:
- Nitrogênio: 1 no reagente e 1 no produto
- Hidrogênio: 3 no reagente e 2 no produto
- Oxigênio: 2 no reagente e 2 no produto
Percebemos que o hidrogênio está desequilibrado. Para resolver isso, podemos ajustar o coeficiente da água (
).
Passo 4
Vamos tentar colocar 2 na frente de
:
Agora, contamos os átomos novamente:
- Nitrogênio: 1 no reagente e 1 no produto
- Hidrogênio: 3 no reagente e 4 no produto (2
2) - Oxigênio: 2 no reagente e 3 no produto (1 + 2$\times$1)
O hidrogênio ainda está desequilibrado, então precisamos ajustar o coeficiente da amônia (
).
Passo 5
Vamos colocar 2 na frente de
:
Contando os átomos novamente:
- Nitrogênio: 2 no reagente e 1 no produto
- Hidrogênio: 6 no reagente e 4 no produto
- Oxigênio: 2 no reagente e 3 no produto
Agora, o nitrogênio está desequilibrado. Vamos ajustar o coeficiente do
.
Passo 6
Colocamos 2 na frente de
:
Vamos contar de novo:
- Nitrogênio: 2 no reagente e 2 no produto
- Hidrogênio: 6 no reagente e 4 no produto
- Oxigênio: 2 no reagente e 4 no produto (2$\times
\times$1)
O hidrogênio está equilibrado agora, mas o oxigênio está desequilibrado. Precisamos ajustar o oxigênio.
Passo 7
Para equilibrar o oxigênio, ajustamos o coeficiente do
. Atualmente, precisamos de 4 átomos de oxigênio no lado dos produtos, então colocamos 2 na frente do
:
Agora, contamos tudo novamente:
- Nitrogênio: 2 no reagente e 2 no produto
- Hidrogênio: 6 no reagente e 4 no produto
- Oxigênio: 4 no reagente e 4 no produto
Percebemos que o hidrogênio ainda está desequilibrado. Mas olhando bem, temos 6 hidrogênios no reagente e 4 no produto, então precisamos ajustar novamente.
Passo 8
Para equilibrar o hidrogênio, precisamos que tanto no reagente quanto no produto tenhamos 6 átomos de H. Atualmente, temos 2 moléculas de água, que dão 4 H. Para ter 6 H no produto, colocamos 3 na frente de
:
Vamos contar de novo:
- Nitrogênio: 2 no reagente e 2 no produto
- Hidrogênio: 6 no reagente e 6 no produto (3$\times$2)
- Oxigênio: 4 no reagente e 5 no produto (2$\times
\times$1)
Agora, o oxigênio está desequilibrado novamente. Mas esse processo continua até ajustar tudo certinho.
Passo 9
Para equilibrar o oxigênio, ajustamos o
. Precisamos de 5 átomos de oxigênio no produto, então colocamos
na frente do
:
Mas preferimos coeficientes inteiros, então multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Agora, vamos conferir:
- Nitrogênio: 4 no reagente e 4 no produto
- Hidrogênio: 12 no reagente e 12 no produto
- Oxigênio: 10 no reagente e 10 no produto
Tudo está equilibrado!
Resposta
A soma dos coeficientes mínimos inteiros é
.