Question

As fosfinas, PH3, são precursoras de compostos empregados na indústria petroquímica,
de mineração e hidrometalurgia. Sua obtenção é feita a partir do fósforo
elementar, em meio ácido, sob elevada pressão, e a reação se processa de
acordo com
P4 + H2O → PH3 + H3PO4
A soma dos menores valores inteiros dos coeficientes estequiométricos dessa
equação corretamente balanceada é igual a

Answer 1

A equação balanceada fica , portanto:

2 P4 + 12 H2O = 5 PH3 + 3 H3PO4

Os coeficientes estequiométricos indicam o número de mols daquele determinada molécula que foi utilizado para completar aquela reação, sem considerar a perda devido a fatores externos. Ou seja, é o valor teórico da quantidade de elemento que foi utilizada, sem considerar o rendimento.

 Eles se localizam a esquerda da molecula indicando e indicam  proporção estequiométrica da reação, no caso, estão em negrito na reação acima. 

Somando-os, temos: 2 + 12+ 5 + 3 = 22. 

Answer 2

Para facilitar, caso não esteja conseguindo balancear por tentativa, você pode fazer por semi reações. Veja:

P4 > PH3

P4 > H3PO4

(Como faremos acréscimo de H2O mais adiante, perceba que não coloquei o H2O nas semi reações)

Comece fazendo o balanceamento dos elementos diferentes de H e O. Assim:

P4 > 4PH3

P4 > 4H3PO4

Em seguida faça o balanceamento dos oxigênios pelo acréscimo de H2O. Assim:

P4 > 4PH3

P4 + 16H2O > 4H3PO4

O próximo passo é balancear os hidrogênios pelo acréscimo de íons H+. Veja:

P4 + 12H+ > 4PH3

P4 + 16H2O > 4 H3PO4 + 20H+

Então, fazemos o balanceamento das cargas pelo acréscimo de elétrons. Assim:

P4 + 12H+ +12e- > 4PH3

P4 + 16H2O > 4 H3PO4 + 20H+ +20e-

Precisamos igualar o número de elétrons e de íons de H em todas as reações, para isso iremos multiplicar a primeira por 5 e a segunda por 3. Veja:

5P4 + 60H+ +60e- > 20PH3

3P4 + 48H2O > 12H3PO4 + 60H+ + 60e-

Pronto. Agora basta que façamos o caminho de volta para a reação original, obtendo a equação global das duas acima. Obtemos o seguinte:

8P4 + 48H2O > 20PH3 + 12H3PO4

Repare que ela não saiu simplificada, podemos dividir todos os coeficientes por 4, obtendo o seguinte:

2P4 + 12H2O > 5PH3 + 3H3PO4.

Terminados o balanceamento e a simplificação, basta que façamos a soma dos coeficientes:

2+12+5+3 = 22.