Indique cinco reações químicas balanceadas e sua relação de número de mols;

Passo 1

Você pediu: “Indique cinco reações químicas balanceadas e sua relação de número de mols”. Ou seja, preciso dar cinco equações químicas já balanceadas e, para cada uma, explicitar a relação estequiométrica em termos de número de mols (os coeficientes estequiométricos indicam quantos mols de cada espécie participam). Vou apresentar cada reação, mostrar passo a passo como balanceei (contagem de átomos) e, por fim, escrever a relação de mols correspondente.

Passo 2

Reação 1 — combustão do metano. Equação inicial (não balanceada):
\mathrm{CH_4} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}
Contagem de átomos inicial:
  • C: esquerda 1, direita 1 (em \mathrm{CO_2}) → já ok.
  • H: esquerda 4 (em \mathrm{CH_4}), direita 2 (em \mathrm{H_2O}) → precisamos 2 mols de \mathrm{H_2O} para ter 4 H.
  • O: depois de ajustar H com 2\\ \mathrm{H_2O}, direita tem 2 (em \mathrm{CO_2}) + 2\times1=2 (em 2\\ \mathrm{H_2O}) = 4 átomos de O → isso é 2 moléculas de \mathrm{O_2}.
    Coeficientes finais:
\mathrm{CH_4} + 2\,\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\,\mathrm{H_2O}
Relação de mols (coeficientes): \mathrm{CH_4}:\mathrm{O_2}:\mathrm{CO_2}:\mathrm{H_2O}=1:2:1:2.

Passo 3

Reação 2 — síntese da amônia (Haber). Equação inicial:
\mathrm{N_2} + \mathrm{H_2} \rightarrow \mathrm{NH_3}
Contagem de átomos:
  • N: esquerda 2 (em \mathrm{N_2}), direita 1 (em \mathrm{NH_3}) → precisamos 2 moléculas de \mathrm{NH_3} para ter 2 N.
  • H: se colocamos 2\\ \mathrm{NH_3}, direita tem 2\times3=6 H → esquerda precisa 6 H, logo 3\\ \mathrm{H_2}.
    Coeficientes finais:
\mathrm{N_2} + 3\,\mathrm{H_2} \rightarrow 2\,\mathrm{NH_3}
Relação de mols: \mathrm{N_2}:\mathrm{H_2}:\mathrm{NH_3}=1:3:2.

Passo 4

Reação 3 — neutralização ácido-base entre ácido clorídrico e hidróxido de sódio. Equação inicial:
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}
Contagem de átomos:
  • H: esquerda 1 (em \mathrm{HCl}) + 1 (em \mathrm{NaOH}) = 2? Cuidado: cada reagente tem 1 H, mas eles não somam porque eles não estão na mesma espécie; olhamos por espécie: escolher coeficientes 1 para cada reagente e produto e verificar átomos.
    Com coeficientes 1:
  • H: esquerda total 1 (em \mathrm{HCl}) + 1 (em \mathrm{NaOH}) = 2 H; direita em \mathrm{H_2O} tem 2 H → ok.
  • Cl: esquerda 1, direita 1 em \mathrm{NaCl} → ok.
  • Na: esquerda 1, direita 1 → ok.
    Logo a equação já está balanceada:
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}
Relação de mols: \mathrm{HCl}:\mathrm{NaOH}:\mathrm{NaCl}:\mathrm{H_2O}=1:1:1:1.

Passo 5

Reação 4 — decomposição térmica do clorato de potássio. Equação inicial:
\mathrm{KClO_3} \rightarrow \mathrm{KCl} + \mathrm{O_2}
Tentativa com coeficiente 1:
  • K: esquerda 1, direita 1 → ok.
  • Cl: esquerda 1, direita 1 → ok.
  • O: esquerda 3, direita 2 (em \mathrm{O_2}) → desbalanceado. Para igualar, precisamos tornar ambos múltiplos inteiros: multiplique toda a equação por 2 para evitar frações:
    Com coeficiente 2 para \mathrm{KClO_3}:
  • esquerda O: 2\times3=6.
    Queremos 6 átomos de O na direita; \mathrm{O_2} tem 2 O cada, então precisamos 3\\ \mathrm{O_2}.
    Assim:
2\,\mathrm{KClO_3} \rightarrow 2\,\mathrm{KCl} + 3\,\mathrm{O_2}
Relação de mols: \mathrm{KClO_3}:\mathrm{KCl}:\mathrm{O_2}=2:2:3.

Passo 6

Reação 5 — deslocamento simples entre zinco e ácido clorídrico. Equação inicial:
\mathrm{Zn} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}
Contagem de átomos:
  • Zn: esquerda 1, direita 1 em \mathrm{ZnCl_2} → ok.
  • Cl: direita tem 2 (em \mathrm{ZnCl_2}), logo precisamos 2 \mathrm{HCl} para fornecer 2 Cl.
  • H: com 2\\ \mathrm{HCl} à esquerda, H total 2, direita em \mathrm{H_2} tem 2 → ok.
    Coeficientes finais:
\mathrm{Zn} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}
Relação de mols: \mathrm{Zn}:\mathrm{HCl}:\mathrm{ZnCl_2}:\mathrm{H_2}=1:2:1:1.

Passo 7

Como usar a relação de mols (exemplo prático rápido): na Reação 1 a relação é \mathrm{CH_4}:\mathrm{O_2}=1:2. Isso significa que para cada 1 mol de \mathrm{CH_4} você precisa de 2 mols de \mathrm{O_2}. Exemplo: se queimar 5 mol de \mathrm{CH_4}, precisa de 5\times2=10 mol de \mathrm{O_2} e produzirá 5 mol de \mathrm{CO_2} e 10 mol de \mathrm{H_2O}.

Resposta

\mathrm{CH_4} + 2\,\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\,\mathrm{H_2O}; relação de mols: \mathrm{CH_4}:\mathrm{O_2}:\mathrm{CO_2}:\mathrm{H_2O}=1:2:1:2
\mathrm{N_2} + 3\,\mathrm{H_2} \rightarrow 2\,\mathrm{NH_3}; relação de mols: \mathrm{N_2}:\mathrm{H_2}:\mathrm{NH_3}=1:3:2
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}; relação de mols: \mathrm{HCl}:\mathrm{NaOH}:\mathrm{NaCl}:\mathrm{H_2O}=1:1:1:1
2\,\mathrm{KClO_3} \rightarrow 2\,\mathrm{KCl} + 3\,\mathrm{O_2}; relação de mols: \mathrm{KClO_3}:\mathrm{KCl}:\mathrm{O_2}=2:2:3
\mathrm{Zn} + 2\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}; relação de mols: \mathrm{Zn}:\mathrm{HCl}:\mathrm{ZnCl_2}:\mathrm{H_2}=1:2:1:1

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