São dadas as equações químicas, não ajustadas, a seguir:
I) KClO3+H2 SO4 HClO4+ClO2+K2 SO4+H2 O
II) KMnO4+HCl KCl+MnCl2+H2 O+Cl2
Para cada uma dessas equações, determine:
os seus coeficientes, considerando os menores números inteiros possíveis.

Passo 1

Beleza, o exercício nos dá duas equações químicas não ajustadas e pede para encontrar os coeficientes estequiométricos mínimos (inteiros) que balanceiam cada reação. O conteúdo é “balanceamento de equações químicas”, e vamos usar a ideia de conservação de cada elemento (número de átomos de cada tipo precisa ser o mesmo em reagentes e produtos). A estratégia geral é:
  1. atribuir letras (coeficientes) a cada substância;
  2. escrever uma equação de contagem de átomos para cada elemento;
  3. resolver o sistema para achar números inteiros mínimos.

Passo 2

Reação I:
a,KClO3 ;+; b,H2SO4 ;longrightarrow; c,HClO4 ;+; d,ClO2 ;+; e,K2SO4 ;+; f,H2O
Vamos balancear:
  1. Contagem de K:
    à esquerda: 6,KClO3 ;+; 3,H2SO4 ;longrightarrow; 2,HClO4 ;+; 4,ClO2 ;+; 3,K2SO4 ;+; 2,H2O átomos de K
    à direita: átomos de K
  2. Contagem de S:
    à esquerda: átomos de S
    à direita: átomos de S
  3. Contagem de Cl:
    à esquerda: átomos de Cl
    à direita: átomos de Cl
  4. Contagem de H:
    à esquerda: átomos de H
    à direita: átomos de H
  5. Contagem de O:
    à esquerda: átomos de O
    à direita: átomos de O
Agora, para achar uma solução inteira mínima, fixamos um coeficiente livre. Se tentarmos , dá fração. Testando :
  • da Cl:
  • da H:
  • da O:
Resolvendo passo a passo:
• de temos .
• da O: .
• da H: .
• daí e .
Ficamos com a família mínima inteira:
.
Logo, a equação I balanceada é:

Passo 3

Reação II:
p,KMnO4 ;+; q,HCl ;longrightarrow; r,KCl ;+; s,MnCl2 ;+; t,H2O ;+; u,Cl2
Contagens:
  1. K: 8p = p + 2p + 2u = 3p + 2u Longrightarrow 2u = 5p Longrightarrow u = tfrac52p
  2. Mn: 2,KMnO4 ;+; 16,HCl ;longrightarrow; 2,KCl ;+; 2,MnCl2 ;+; 8,H2O ;+; 5,Cl2
  3. O:
  4. H:
  5. Cl:
Das condições 1,2: . Da 3: . Da 4: . Da 5:
Para inteiro, escolhemos . Então
.
A equação II balanceada é:

Resposta

I) 6 KClO₃ + 3 H₂SO₄ → 2 HClO₄ + 4 ClO₂ + 3 K₂SO₄ + 2 H₂O
II) 2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 8 H₂O + 5 Cl₂

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