Question

Realize o balanceamento químico utilizando a menor proporção inteira e calcule a massa das moléculas reagentes e produto.


a) H2O → H2 + O2


b) H2S + SO2 → H2O + S


c) H2 + I2 → HI

d) NH3 + O2 → NO + H2O


e) FeS2 + O2 → Fe3O4 + SO2

Answer 1

Resposta: Realizando o balanceamento e calculando as massas dos reagentes e produtos teremos:

a)

Massa da molécula de água = 18 u

Massa da molécula do H2 = 2 u

Massa da molécula do O2 = 32 u

2 H2O → 2 H2 + O2

36 g         4 g       32 g

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b)

Massa da molécula de H2S = 34 u

Massa da molécula do SO2 = 64 u

Massa da molécula da H2O = 18 u

Massa do S = 32 u

2 H2S + SO2 → 2 H2O +  3 S

68 g       64 g     36 g      96 g

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c)

Massa da molécula do H2 = 2 u

Massa da molécula do I2 = 254 u

Massa da molécula do HI = 128 u

H2  + I2    →   2  HI

2 g  254 g    256 g

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d)

Massa da molécula do NH3 = 17 u

Massa da molécula do O2 = 32 u

Massa da molécula do NO = 30 u

Massa da molécula da H2O = 18 u

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

68 g       160 g      120 g     108 g

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e)

Massa da molécula do FeS2 = 120 u

Massa da molécula do O2 = 32 u

Massa da molécula do Fe3O4 = 232 u

Massa da molécula do SO2 = 64 u

3 FeS2  +  8 O2   →   Fe3O4   +   6 SO2

360 g      256 g           232 g       384 g

Explicação:

a) H2O → H2 + O2

Multiplicando a equação por 2 temos

2 H2O → 2 H2 + O2

Considerando as massas atômicas H = 1 u e O = 16 u temos:

2H2O = 4x1 +2x16 = 36 g

2H2 = 4x1 = 4 g

O2 = 2x16 = 32 g

2 H2O → 2 H2 + O2

36 g         4 g       32 g

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b) H2S + SO2 → H2O +  S

Pelo método de oxirredução temos que o S no H2S tem Nox = -2 e no SO2, seu Nox = +4 . O S no segundo membro por ser uma substância simples tem Nox = 0

Usando a fórmula ΔNox = (Noxmaior – Nox menor) x maior atomicidade temos:

H2S: ΔNox = (0 –(-2)) x 1 = 2

SO2: ΔNox = (4 –0) x 1 = 4

A proporção mínima é

H2S: ΔNox = (0 –(-2)) x 1 = 1

SO2: ΔNox = (4 –0) x 1 = 2

Fazendo o coeficiente de H2S a variação de Nox do SO2 e o coeficiente de SO2 a variação de Nox do H2S temos:

2 H2S + SO2 → H2O +  S

Temos 4 H no primeiro membro e apenas 2 no segundo. Colocamos o coeficiente 2 na  H2O

Temos 3 S no primeiro membro e apenas 1 S no segundo membro. Colocamos o coeficiente 3 no S

A equação fica:

2 H2S + SO2 → 2 H2O +  3 S

Considerando as massas atômicas H = 1 u, O = 16 u e S = 32 u temos:

2 H2S = 4x1 +2x32 = 68 g

SO2 = 1x32 +2x16 = 64 g

2 H2O = 4x1+2x16 = 36 g

3 S = 3 x 32 = 96 g

2 H2S + SO2 → 2 H2O +  3 S

68 g       64 g     36 g      96 g

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c) H2 + I2 → HI

Aqui para ajustar é só colocar 2 no HI

H2 + I2 → 2  HI

Considerando as massas atômicas H = 1 u, I = 127 u temos:

H2 + I2 →2  HI

H2 = 2 x 1 = 2 g

I2 = 2 x 127 = 254 g

2 HI = 2x1 + 2x127 = 256 g    

H2  + I2    →   2  HI

2 g  254 g    256 g

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d) NH3 + O2 → NO +  H2O

Para ajustar o H, colocamos 2 na frente do NH3 e 3 na frente da H2O resultando

2 NH3 + O2 → NO +  3 H2O

Como temos 2 N no primeiro membro e apenas 1 no segundo membro, colocamos 2 na frente do NO

2 NH3 + O2 → 2 NO +  3 H2O

Temos 5 O no segundo membro e apenas 2 O no primeiro membro. Colocamos 2,5 na frente do O2, ajustando assim a equação

2 NH3 + 2,5 O2 → 2 NO +  3 H2O

Como o problema pede coeficientes mínimos inteiros, basta multiplicar toda a equação por 2

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

Considerando as massas atômicas H = 1 u, N = 14 u e O = 16 u temos:

4 NH3 = 4 x 14 + 12 x 1 = 68 g

5 O2 = 10 x 16 = 160 g

4 NO = 4 x 14 + 4 x 16 = 56 + 64 = 120 g

6 H2O = 12 x 1 + 6 x 16 = 12 + 96 = 108 g  

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

68 g       160 g      120 g     108 g

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e) FeS2 + O2 → Fe3O4 + SO2

Temos 3 Fe no segundo membro e apenas 1 Fe no primeiro membro

Então usamos o coeficiente 3 na frente de FeS2

3 FeS2 + O2 → Fe3O4 + SO2

Temos agora 6 S no primeiro membro e apenas 1 S no segundo membro. Usamos o coeficiente 6 na frente do SO2

3 FeS2 + O2 → Fe3O4 + 6 SO2

Temos agora 16 O no segundo membro e apenas 2 no primeiro. Usamos o coeficiente 8 na frente do O2

3 FeS2 + 8 O2 → Fe3O4 + 6 SO2

Considerando as massas atômicas Fe = 56 u, S = 32 u e O = 16 u temos:

3 FeS2 = 3 x 56 + 6 x 32 = 360 g

8 O2 = 16 x 16 = 256 g

Fe3O4 = 3 x 56 + 4 x 16 = 232 g

6 SO2 = 6 x 32 + 12 x 16 = 384 g

3 FeS2  +  8 O2   →   Fe3O4   +   6 SO2

360 g      256 g           232 g       384 g