Represente a equação quimica de adição de água ao eteno. (2,5)

Passo 1

O enunciado pede para representar a equação química da adição de água ao eteno. As informações dadas (implícitas na frase) são:
  • Reagentes: eteno e água.
  • Transformação: adição de água ao eteno (hidratação do alceno).
    O que precisa ser entregue: a equação química que mostra reagentes, produto(s) e, se for relevante, condição catalítica.

Passo 2

Identificar as fórmulas químicas das espécies envolvidas:
  • eteno: \mathrm{C_2H_4} (também pode ser escrito \mathrm{CH_2=CH_2}),
  • água: \mathrm{H_2O},
  • produto esperado (hidratação de um alceno simples): etanol, \mathrm{C_2H_5OH} (ou \mathrm{CH_3CH_2OH}).

Passo 3

Escrever a equação de adição (forma direta, ainda sem indicar estados ou catalisador):
\mathrm{C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH}

Passo 4

Verificar a conservação de átomos (balanço):
  • Carbono: \,2 à esquerda em \mathrm{C_2H_4}, \,2 à direita em \mathrm{C_2H_5OH}.
  • Hidrogênio: \,4+2=6 à esquerda ( \mathrm{C_2H_4} tem 4 H, \mathrm{H_2O} tem 2 H); \,C_2H_5OH tem 6 H à direita.
  • Oxigênio: \,1 à esquerda em \mathrm{H_2O}; \,1 à direita em \mathrm{C_2H_5OH}.
    Portanto a equação já está balanceada.

Passo 5

Indicar as condições típicas do processo (importante para a prova): a hidratação de eteno costuma ser feita em meio ácido como catalisador (por exemplo \mathrm{H^+} proveniente de \mathrm{H_2SO_4} diluída) e a reação pode ser representada incluindo o catalisador:
\mathrm{C_2H_4\,(g) + H_2O\,(l) \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH\,(l)}
Aqui coloquei os estados físicos usuais: eteno (g) — gás, água (l) — líquido, etanol (l) — líquido.

Passo 6

Explicação didática do mecanismo (passo a passo, sem pular etapas) — versão simples da hidratação ácido-catalisada:
  1. Protonação do alceno: o par de elétrons da dupla ligação de \mathrm{CH_2=CH_2} ataca um próton, formando um carbocátion etílico:
\mathrm{CH_2=CH_2 + H^+ \rightarrow CH_3-CH_2^+}
  1. Ataque nucleofílico da água no carbocátion: a molécula de água doa um par de elétrons e liga-se ao carbono carregado positivamente:
\mathrm{CH_3-CH_2^+ + H_2O \rightarrow CH_3-CH_2-OH_2^+}
  1. Desprotonação (perda de um próton) para formar o álcool e regenerar o catalisador ácido (ou formar \mathrm{H_3O^+} no meio aquoso):
\mathrm{CH_3-CH_2-OH_2^+ + H_2O \rightarrow CH_3-CH_2-OH + H_3O^+}
Resultado: etanol \mathrm{CH_3CH_2OH} e regeneração do catalisador ácido. Para o eteno (molécula simétrica) não há problema de regiochemistry — obtém-se etanol.

Passo 7

Resumo prático para a prova (o que escrever rapidamente): a equação de hidratação do eteno é
\mathrm{C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH}
Se quiser incluir estados físicos: \mathrm{C_2H_4\,(g) + H_2O\,(l) \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH\,(l)}. Pode mencionar \mathrm{H_2SO_4} ou \mathrm{H_3PO_4} como catalisador se o enunciado pedir condições.

Resposta

\mathrm{C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH}

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