Os sais são produtos comuns de reações ácido-base e possuem diversas aplicações tecnológicas. Considere a reação entre o ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de amônio (NH4OH), que resulta na formação de cloreto de amônio (NH4Cl). Escreva a equação química balanceada dessa reação e explique como esse sal é utilizado em processos industriais, como na fabricação de fertilizantes e baterias. Relacione também suas propriedades físico-químicas ao seu comportamento em solução aquosa.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente escrever a equação química balanceada da reação entre o ácido clorídrico ( HCl) e o hidróxido de amônio ( NH4OH), que forma cloreto de amônio ( NH4Cl). Além disso, precisamos explicar como esse sal é usado na indústria, como na fabricação de fertilizantes e baterias, e relacionar suas propriedades físico-químicas ao seu comportamento em solução aquosa. Para resolver isso, vamos usar conhecimentos de química ácido-base e propriedades dos sais.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação química bruta entre o ácido clorídrico e o hidróxido de amônio:
HCl + NH4OH NH4Cl + H2O
Aqui, o ácido ( HCl) reage com a base ( NH4OH) formando o sal ( NH4Cl) e água ( H2O). Essa reação é um exemplo clássico de uma reação de neutralização ácido-base.

Passo 3

Agora, vamos verificar se a equação está balanceada. Contando os átomos de cada elemento em ambos os lados:
  • Lado dos reagentes:
    • Hidrogênio (H): 1 (do HCl) + 5 (do NH4OH) = 6
    • Cloro (Cl): 1 (do HCl)
    • Nitrogênio (N): 1 (do NH4OH)
    • Oxigênio (O): 1 (do NH4OH)
  • Lado dos produtos:
    • Hidrogênio (H): 4 (do NH4Cl) + 2 (da água) = 6
    • Cloro (Cl): 1 (do NH4Cl)
    • Nitrogênio (N): 1 (do NH4Cl)
    • Oxigênio (O): 1 (da água)
Como os números de átomos de cada elemento estão iguais em ambos os lados, a equação já está balanceada.

Passo 4

Agora, vamos falar sobre como o cloreto de amônio ( NH4Cl) é utilizado na indústria. Na fabricação de fertilizantes, ele é usado como fonte de nitrogênio, essencial para o crescimento das plantas. O nitrogênio é um dos principais nutrientes que as plantas precisam para desenvolver suas folhagens.
Nas baterias, especialmente nas baterias de células seca, o cloreto de amônio funciona como eletrólito. Ele facilita a condução de íons entre os eletrodos, permitindo que a bateria produza energia elétrica de forma eficiente.

Passo 5

Por último, vamos relacionar as propriedades físico-químicas do cloreto de amônio ao seu comportamento em solução aquosa. O NH4Cl é altamente solúvel em água, o que significa que ele se dissolve facilmente formando uma solução aquosa. Essa solubilidade é devido à interação entre os íons NH4^+ e Cl^- com as moléculas de água, que as envolvem e estabilizam na solução.
Além disso, em solução aquosa, o NH4Cl pode se dissociar completamente em seus íons constituintes:
NH4Cl NH4^+ + Cl^-
Essa dissociação completa facilita suas aplicações industriais, já que os íons livres podem participar de reações químicas ou conduzir eletricidade, como nas baterias.

Resposta

A equação química balanceada da reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de amônio é:
HCl + NH4OH NH4Cl + H2O
O cloreto de amônio ( NH4Cl) é utilizado na indústria como fonte de nitrogênio em fertilizantes e como eletrólito em baterias de células seca. Suas propriedades físico-químicas, como alta solubilidade em água e completa dissociação em íons, facilitam seu comportamento eficaz em soluções aquosas, tornando-o valioso para essas aplicações industriais.

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