Fazer o balanceamento da equação química responsável pela liberação do gás \mathrm{CO}_{2} :
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}+\mathrm{NaHCO}_{3} \rightarrow \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}+\mathrm{Na}^{+}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}

Passo 1

O enunciado dá a reação (peguei a equação do enunciado) e pede para balanceá‑la:
\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH}+\mathrm{NaHCO}_{3}\rightarrow \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}+\mathrm{Na}^{+}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}.
Informações relevantes fornecidas:
  • Reagentes: \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH} e \mathrm{NaHCO}_{3}.
  • Produtos apresentados: \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}, \mathrm{Na}^{+}, \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e \mathrm{CO}_{2}.
  • Objetivo: ajustar coeficientes estequiométricos para que a equação respeite conservação de massa (átomos) e de carga elétrica.

Passo 2

Vamos identificar cada espécie quimicamente (fórmulas e quantidades de átomos) para poder contar elementos. Escrevo as fórmulas e o número de átomos de interesse em cada uma:
  • \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH} (ácido acético): contém 2 átomos de carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de oxigênio. Ou seja, composição: C=2,\\ H=4,\\ O=2.
  • \mathrm{NaHCO}_{3} (bicarbonato de sódio): contém 1 átomo de sódio, 1 átomo de hidrogênio, 1 átomo de carbono e 3 átomos de oxigênio. Composição: \mathrm{Na}=1,\\ C=1,\\ H=1,\\ O=3.
  • \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-} (íon acetato): contém 2 carbonos, 3 hidrogênios e 2 oxigênios; carga -1. Composição: C=2,\\ H=3,\\ O=2,\\ \text{carga}=-1.
  • \mathrm{Na}^{+}: sódio com carga +1.
  • \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: H=2,\\ O=1.
  • \mathrm{CO}_{2}: C=1,\\ O=2.

Passo 3

Agora somamos os átomos de cada elemento no lado dos reagentes e no lado dos produtos, usando os números acima.
Contagem no lado dos reagentes:
  • Carbono: C_{\text{reag}} = 2\;(\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH}) + 1\;(\mathrm{NaHCO}_{3}) = 3.
  • Hidrogênio: H_{\text{reag}} = 4 + 1 = 5.
  • Oxigênio: O_{\text{reag}} = 2 + 3 = 5.
  • Sódio: \mathrm{Na}_{\text{reag}} = 1.
  • Carga total: ambos os reagentes são neutros, então carga total =0.
Contagem no lado dos produtos:
  • Carbono: C_{\text{prod}} = 2\;(\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}) + 1\;(\mathrm{CO}_{2}) = 3.
  • Hidrogênio: H_{\text{prod}} = 3\;(\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}) + 2\;(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}) = 5.
  • Oxigênio: O_{\text{prod}} = 2\;(\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}) + 1\;(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}) + 2\;(\mathrm{CO}_{2}) = 5.
  • Sódio: \mathrm{Na}_{\text{prod}} = 1\;(\mathrm{Na}^{+}) = 1.
  • Carga total: -1\;(\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}) + 1\;(\mathrm{Na}^{+}) = 0.

Passo 4

Comparando os totais:
  • C_{\text{reag}}=3=C_{\text{prod}}.
  • H_{\text{reag}}=5=H_{\text{prod}}.
  • O_{\text{reag}}=5=O_{\text{prod}}.
  • \mathrm{Na}_{\text{reag}}=1=\mathrm{Na}_{\text{prod}}.
  • Carga total dos dois lados =0.
Portanto, a equação apresentada já está estequiometricamente balanceada: número de cada tipo de átomo e carga coincidem nos dois lados. Isso significa que os coeficientes estequiométricos são todos 1 (reagentes e produtos escritos com coeficiente 1).

Passo 5

Explicação didática (como aplicar isso numa prova): em reações ácido + bicarbonato a relação é geralmente 1:1 quando o ácido é monoprotônico (libera um próton, como \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH}). O combate ácido-base básico com o bicarbonato gera água e dióxido de carbono segundo:
\mathrm{H}^{+} + \mathrm{HCO}_{3}^{-} \rightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + \mathrm{CO}_{2}.
No caso do ácido acético com \mathrm{NaHCO}_{3}, o próton do ácido transfere‑se ao \mathrm{HCO}_{3}^{-} formando \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}, e o ânion restante do ácido (acetato) fica associado ao cátion sódio como \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}+\mathrm{Na}^{+} (ou, de forma molecular, \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COONa}). Por isso as formas molecular e iônica aparecem ambas corretas e balanceadas.

Resposta

\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH}+\mathrm{NaHCO}_{3}\rightarrow \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COO}^{-}+\mathrm{Na}^{+}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}
\mathrm{CH}_{3}\mathrm{COOH}+\mathrm{NaHCO}_{3}\rightarrow \mathrm{CH}_{3}\mathrm{COONa}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{CO}_{2}

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