(Mackenzie SP) A sequência que representa respectivamente reações de sínteses, análises, simples troca e dupla troca é:
I. \mathrm{Zn}+\mathrm{Pb}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2} \rightarrow \mathrm{Zn}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}+\mathrm{Pb}
II. \mathrm{FeS}+2 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{FeCl}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}
III. 2 \mathrm{NaNO}_{3} \rightarrow 2 \mathrm{NaNO}_{2}+\mathrm{O}_{2}
IV. \mathrm{N}_{2}+3 \mathrm{H}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NH}_{3}
a) I, II, III e IV
b) III, IV, I e II.
c) IV, III, I e II.
d) I, III, II e IV.

Passo 1

O enunciado pede: identificar, na ordem respectivamente, qual reação representa sintese, qual representa análise (decomposição), qual representa simples troca (substituição simples) e qual representa dupla troca (metátese). As reações fornecidas são (vou transcrever exatamente do enunciado):
\text{I: }\mathrm{Zn}+\mathrm{Pb(NO_3)_2}\rightarrow \mathrm{Zn(NO_3)_2}+\mathrm{Pb}
\text{II: }\mathrm{FeS}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{FeCl_2}+\mathrm{H_2S}
\text{III: }2\mathrm{NaNO_3}\rightarrow 2\mathrm{NaNO_2}+\mathrm{O_2}
\text{IV: }\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow 2\mathrm{NH_3}
Dados listados: quatro reações I, II, III, IV; pergunta qual é a sequência (ordo) das reações que correspondem, respectivamente, a: síntese, análise (decomposição), simples troca, dupla troca.

Passo 2

O que é uma reação de síntese (combinação)?
Definição didática: reação em que duas (ou mais) espécies químicas se combinam para formar um único produto. Esquema geral:
\text{síntese: }A + B \rightarrow ABí
Exemplo simples: \mathrm{H_2}+\tfrac{1}{2}\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{H_2O} (dois reagentes formam um produto).
Aplicando às reações dadas: a reação \mathrm{IV: }\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow 2\mathrm{NH_3} tem exatamente o formato de combinação de dois elementos ( \mathrm{N_2} e \mathrm{H_2}) formando um único composto ( \mathrm{NH_3}), e está balanceada. Logo, a reação IV é do tipo síntese.

Passo 3

O que é uma reação de análise (decomposição)?
Definição didática: um composto se decompõe em duas ou mais substâncias mais simples. Esquema geral:
\text{decomposição: }AB\rightarrow A + Bçã
Exemplo: \mathrm{2H_2O_2}\rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}.
Aplicando às reações dadas: a reação \mathrm{III: }2\mathrm{NaNO_3}\rightarrow 2\mathrm{NaNO_2}+\mathrm{O_2} mostra um único reagente \mathrm{NaNO_3} se quebrando em dois produtos ( \mathrm{NaNO_2} e \mathrm{O_2}), portanto é uma decomposição (análise). Assim, III corresponde a análise.

Passo 4

O que é uma reação de simples troca (substituição simples)?
Definição didática: um elemento separado substitui outro elemento em um composto. Esquema geral:
\text{simples troca: }A + BC \rightarrow AC + B
Geralmente acontece quando A é mais reativo que B (ex.: metais mais reativos deslocam metais menos reativos).
Aplicando às reações dadas: a reação \mathrm{I: }\mathrm{Zn}+\mathrm{Pb(NO_3)_2}\rightarrow \mathrm{Zn(NO_3)_2}+\mathrm{Pb} tem o formato A + BC \rightarrow AC + B, com A=\mathrm{Zn}, BC=\mathrm{Pb(NO_3)_2}, formando \mathrm{Zn(NO_3)_2} e liberando \mathrm{Pb}. Aqui o zinco desloca o chumbo do seu sal — é um caso clássico de simples troca. Logo, I é simples troca.

Passo 5

O que é uma reação de dupla troca (metátese)?
Definição didática: íons de dois compostos trocam de parceiros, produzindo dois novos compostos. Esquema geral:
\text{dupla troca: }AB + CD \rightarrow AD + CB
Exemplo: \mathrm{AgNO_3} + \mathrm{NaCl} \rightarrow \mathrm{AgCl} + \mathrm{NaNO_3}.
Aplicando às reações dadas: a reação \mathrm{II: }\mathrm{FeS}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{FeCl_2}+\mathrm{H_2S} pode ser vista como \mathrm{AB}+\mathrm{CD}\rightarrow\mathrm{AD}+\mathrm{CB} com A=\mathrm{Fe}, B=\mathrm{S}, C=\mathrm{H}, D=\mathrm{Cl}. Os cátions e ânions trocam de parceiros: \mathrm{Fe^{2+}} combina com \mathrm{Cl^-} formando \mathrm{FeCl_2}, e \mathrm{H^+} combina com \mathrm{S^{2-}} formando \mathrm{H_2S} (molécula de gás). Portanto II é uma dupla troca (sempre verifique balanceamento — aqui há 2\mathrm{HCl} para formar \mathrm{H_2S}).

Passo 6

Juntando as identificações: síntese = reação \mathrm{IV}; análise (decomposição) = reação \mathrm{III}; simples troca = reação \mathrm{I}; dupla troca = reação \mathrm{II}. Portanto a sequência pedida (sintese, análise, simples troca, dupla troca) é:
\mathrm{IV},\\ \mathrm{III},\\ \mathrm{I}\\ \text{e}\\ \mathrm{II}.

Resposta

c)

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