Use a série de reatividade para predizer os produtos quando os pares de substâncias a seguir săo misturados. Balancear as equaçöes das reaçöes que realmente ocorrem:
\mathrm{Al}_{(s)}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4(\text { aq })} \rightarrow

Passo 1

O enunciado pede para, usando a série de reatividade, prever os produtos da mistura de alumínio metálico e ácido sulfúrico aquoso, e em seguida balancear a reação que de fato ocorre. O conteúdo aqui é reação de deslocamento simples de hidrogênio por um metal mais reativo.

Passo 2

Na série de reatividade, o alumínio ( \mathrm{Al}) está acima do hidrogênio, o que significa que ele desloca o hidrogênio de ácidos. Logo, espera-se formação de gás hidrogênio e de um sal de alumínio com o ânion do ácido (sulfato).

Passo 3

O sal formado será o sulfato de alumínio, cuja fórmula é \mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3, e o gás liberado é \mathrm{H}_2. A equação molecular não balanceada é:
\mathrm{Al} + \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3 + \mathrm{H}_2

Passo 4

Para balancear, igualamos o número de átomos de cada espécie:
  • Alumínio: precisamos de 2 átomos de \mathrm{Al} no reagente para formar \mathrm{Al}_2 no produto.
  • Sulfato: \mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3 traz 3 grupos \mathrm{SO}_4^{2-}, logo precisamos de 3 moléculas de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4.
  • Hidrogênio: com 3 moléculas de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 temos 3\times2=6 átomos de H, formando 3 moléculas de \mathrm{H}_2.
Assim o balanceamento final fica:
2\,\mathrm{Al}_{(s)} \;+\; 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4{}_{(aq)} \;\longrightarrow\; \mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3{}_{(aq)} \;+\; 3\,\mathrm{H}_2{}_{(g)}

Resposta

2\,\mathrm{Al}_{(s)} + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4{}_{(aq)} \longrightarrow \mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3{}_{(aq)} + 3\,\mathrm{H}_2{}_{(g)}

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