Em uma reação química, há conservação do número de átomos e da carga elétrica. Dada a equação não-balanceada
os coeficientes menores inteiros possíveis que acertam a equação são na ordem:
a)
e 2 .
b)
e 2 .
c) 1, 1, 1 e 1 .
d)
e 2.
a)
b)
c) 1, 1, 1 e 1 .
d)
Passo 1
O enunciado fornece a reação não-balanceada
e pede os coeficientes inteiros menores possíveis que balanceiam a equação, na ordem em que os reagentes e produtos aparecem (isto é, coeficientes correspondentes a
,
,
e
).
Informações relevantes dadas:
Informações relevantes dadas:
- Temos as espécies
, , e . - Deve haver conservação do número de átomos de cada elemento.
- Deve haver conservação da carga elétrica total.
Passo 2
Vamos introduzir incógnitas para os coeficientes estequiométricos (sempre uso letras para poder montar equações e resolver com calma):
- Seja
o coeficiente de . - Seja
o coeficiente de . - Seja
o coeficiente de . - Seja
o coeficiente de .
Escrevendo a reação com esses coeficientes:
Passo 3
Agora aplicamos as leis de conservação pedidas pelo enunciado, transformando-as em equações:
- Conservação do número de átomos de ferro. Cada
e tem 1 átomo de Fe, logo
- Conservação do número de átomos de cloro. Cada molécula
tem 2 átomos de Cl e cada tem 1 átomo de Cl, portanto
- Conservação da carga elétrica. Soma das cargas multiplicadas pelos respectivos coeficientes deve ser igual em ambos os lados. Cargas:
-
tem carga , -
é neutra (carga ), -
tem carga , -
tem carga .
Então a equação da carga é
ou seja
Passo 4
Substituímos as relações já conhecidas para simplificar. Da equação (1) temos
. Substituímos em (3):
Portanto
.
Agora usamos (2):
. Como
, obtemos
Resumindo as relações entre as incógnitas:
Passo 5
Procuramos os coeficientes inteiros positivos menores possíveis. Como
são todos iguais e valem
, o menor inteiro positivo para
que gera coeficientes inteiros é
. Substituindo:
Portanto os coeficientes mínimos inteiros são
,
,
,
.
Passo 6
Verificação rápida (sempre faça na prova para evitar vergonha!): com os coeficientes
,
- átomos de Fe: esquerda
, direita — ok; - átomos de Cl: esquerda
, direita (porque há 2 íons ) — ok; - carga total esquerda:
; carga total direita: — ok.
Tudo balanceado.
Resposta
b)
e