Para as seguintes reações, faça o balanceamento e complete os valores de "
" de acordo com as proporções encontradas no balanceamento.
\begin{aligned}
\mathrm{SiH}{4}+\mathrm{O}{2} & \rightarrow \mathrm{SiO}{2}+\mathrm{H}{2} \mathrm{O} \
51 \mathrm{SiH}{4}+\mathrm{xO}{2} & \rightarrow 51 \mathrm{SiO}{2}+\mathrm{xH}{2} \mathrm{O}
\end{aligned}
\
\begin{aligned}
\mathrm{SiH}{4}+\mathrm{O}{2} & \rightarrow \mathrm{SiO}{2}+\mathrm{H}{2} \mathrm{O} \
51 \mathrm{SiH}{4}+\mathrm{xO}{2} & \rightarrow 51 \mathrm{SiO}{2}+\mathrm{xH}{2} \mathrm{O}
\end{aligned}
\
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação
e, usando a forma escalada fornecida
determinar o valor de
que respeita as proporções do balanceamento.
Informações relevantes dadas:
Informações relevantes dadas:
- Fórmulas das espécies envolvidas já estão fornecidas.
- A equação com coeficiente fixo
para e . - O mesmo símbolo
aparece como coeficiente de (reagente) e (produto) na forma escalada fornecida; devemos completar esse de acordo com o balanceamento.
Passo 2
Princípio físico usado (explicação curta e direta): a lei da conservação das massas/átomos diz que, em uma reação química balanceada, o número de átomos de cada elemento à esquerda (reagentes) deve ser igual ao número de átomos desse elemento à direita (produtos).
Estratégia prática: atribuir coeficientes gerais às moléculas e escrever uma equação por elemento (Si, H, O), resolver o sistema e obter os menores coeficientes inteiros.
Estratégia prática: atribuir coeficientes gerais às moléculas e escrever uma equação por elemento (Si, H, O), resolver o sistema e obter os menores coeficientes inteiros.
Passo 3
Colocar coeficientes gerais. Seja
Agora escrever as equações de conservação de átomos por elemento.
Passo 4
Conservação dos elementos (explicando cada equação):
- Silício (Si): cada
tem 1 átomo de Si e cada tem 1 átomo de Si. Logo
- Hidrogênio (H): cada
tem 4 átomos de H e cada tem 2 átomos de H. Logo
Aqui expliquei: multiplique o coeficiente da molécula pelo número de átomos desse elemento dentro da molécula.
- Oxigênio (O): cada
tem 2 átomos de O, cada tem 2 átomos de O e cada tem 1 átomo de O. Logo
Substituindo
e
nessa última equação:
Portanto, em função de
obtemos
Passo 5
Escolher os menores coeficientes inteiros possíveis: tomar
fornece a solução inteira mínima:
Isto é a equação balanceada na forma mínima. Verificação rápida: átomos de Si:
; H:
à esquerda e
à direita; O:
à esquerda e
(em
)
(em
)
à direita — tudo consistente.
Passo 6
Aplicar o escalonamento pedido: se escolhemos
(isto é,
à esquerda), os coeficientes proporcionais ficam
Calcular esses produtos (mostrando a conta):
Assim, ambos os coeficientes de
e de
são
quando o coeficiente de
e de
é
.
Passo 7
Checagem final (sempre útil antes da prova): a equação completa fica
Contagem de átoms: Si
; H
à esquerda e
à direita; O
à esquerda e
à direita. Tudo balanceado.