Question

Como fazer o balanceamento da equação química a seguir, utilizando-se os menores coeficientes inteiros possíveis, qual será o valor da soma geral de todos esses coeficientes?
CrCl3+NaClO3+NaOH--->Na2Cr04+NaCl+H20​

Answer 1

Primeiro encontra o Nox do agente redutor (perde elétrons) e do agente oxidante (ganha elétrons)

      ₊₃   ₋₁     ₊₁  ₊₅  ₋₂    ₊₁    ₋₁       ₊₁   ₊₆  ₋₂      ₊₁   ₋₁    ₊₁  ₋₂

       CrCl₃ + NaClO₃ + NaOH ⇒  Na₂CrO₄ +  NaCl +  H₂O

Acima de cada um tem os estados de oxidação/redução, perceba que o Cr era +3 e passou para +6 ou seja perdeu 3 elétrons, por isso variação do nox dele será = 3, como ele perdeu elétrons ele é o agente redutor

Cr⁺³  +   3 Cl⁻ = CrCl₃

Além, é possível ver que o Cl no reagente era +5 e passou para -1 no produto, o que indica que ele ganhou um total de 6 elétrons. Por isso o nox dele será = 6, como ele ganhou elétrons ele é o agente oxidante.

Na⁺   +   Cl⁵⁺  +  3 O²⁻ = NaClO₃

Encontrada a variação do nox inverte-se os valores, o do Cr (+3) será o índice do NaClO₃ e o do Cl (+6) será o índice do CrCl₃. Desse modo:

            6 CrCl₃ + 3 NaClO₃ + NaOH ⇒  Na₂CrO₄ +  NaCl +  H₂O

Feito isso já temos dois índices estequiométricos encontrados, os demais serão encontrados pelo método da tentativa.

Primeiro comece balanceando o cromo (Cr): No reagente tem 6 Cr, assim será colocado o índice 6 na molécula do produto que tem Cromo.

               6 CrCl₃ + 3 NaClO₃ + NaOH ⇒  6 Na₂CrO₄ +  NaCl +  H₂O

Agora balanceando o cloro (Cl), tem-se 18 átomos de cloro no 6 CrCl₃ e mais 3 Cl na molécula NaClO₃, totalizando 21 átomos de cloro no reagente. Assim, é preciso balancear o produto, como somente o NaCl possui cloro, fica fácil de balancear, apenas colocando o índice 21 na frente no NaCl:

              6 CrCl₃ + 3 NaClO₃ + NaOH ⇒  6 Na₂CrO₄ +  21 NaCl +  H₂O

Agora é preciso balancear o Sódio (Na), tem-se 33 átomos de sódio no produto, no reagente como o NaClO₃ já foi balanceado e possui 3 átomos de Na, ficam restando 30 átomos de sódio que serão provenientes o hidróxido de sódio (NaOH), para balancear o sódio basta colocar o índice 30 na frente do NaOH:

            6 CrCl₃ + 3 NaClO₃ + 30 NaOH ⇒  6 Na₂CrO₄ +  21 NaCl +  H₂O

Por fim, basta balancear oxigênios e Hidrogênios. Balanceando o hidrogênio tem-se que no reagente tem 30 H e no produto somente a água possui hidrogênio, assim como cada molécula de água possui 2 H, basta colocar o índice 15 para totalizar os 30 H no produto.

         6 CrCl₃ + 3 NaClO₃ + 30 NaOH ⇒  6 Na₂CrO₄ +  21 NaCl +  15 H₂O

Feito isso basta verificar se a quantidade de Oxigênios está correta. Tem-se 39 oxigênios no reagente e 39 no produto. Então, tem-se que o balanceamento foi feito corretamente.

Porém, como ele pediu os menores coeficientes, é preciso ver se é possível dividir os índices estequiométricos por um mesmo valor para tornamos menor e ainda assim proporcionais. Ao olhar os valores verifica-se que todos são divisíveis por 3 sendo este o máximo divisor comum (MDC). Assim, basta dividir cada índice por 3 para encontrar a equação balanceada com o menores índices estequiométricos possíveis:

6/3 CrCl₃+3/3 NaClO₃+30/3 NaOH ⇒  6/3 Na₂CrO₄ +  21/3 NaCl +  15/3 H₂O

   " 2 CrCl₃ + 1 NaClO₃ + 10 NaOH ⇒  2 Na₂CrO₄ + 7 NaCl + 5 H₂O "  

Como ele pediu a soma dos coeficientes:

2 + 1 + 10 + 2 + 7 + 5 = 27