Exercícios comentados 2

Apresentação em tema: "Exercícios comentados 2"— Transcrição da apresentação:

1 Exercícios comentados 2
Balanceamento - Exercícios comentados 2

2 Para essa atividade, escolhemos equações de oxi-redução, que são as mais difíceis para balancear. O método que estamos privilegiando aqui é conhecido por “método REDOX”, o mais usado para balancear esse tipo de equações. Ao final dessa atividade, você estará apto a balancear qualquer equação e verá que não há dificuldade alguma! Bom aprendizado!

3 EXERCÍCIO 11 Na2C2O KMnO4 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O C3+ (C2O42-) Mn Mn C4+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O carbono perdeu 1 elétron, mas tem dois átomos nos reagentes. O manganês ganhou 5 elétrons: C x 1 x 2 = 2 Mn x 5 = 5 Invertendo os coeficientes: C = 5 Mn = 2 Equação com coeficientes invertidos: 5 Na2C2O4 + 2 KMnO4 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O Continuando pelo “método das tentativas” O potássio já está balanceado. Para equilibrar o manganês, multiplicamos por 2 o sulfato de manganês II (MnSO4) nos produtos. Para equilibrar o carbono, multiplicar o gás carbônico por 10: 5Na2C2O4 + 2KMnO4 + H2SO4  K2SO4 + 2MnSO4 + Na2SO4 + 10CO2 + H2O Para balancear o sódio, multiplicamos por 5 o sulfato de sódio (Na2SO4). Com isso, ficamos com 8 átomos de enxofre (S) nos produtos, bastando multiplicar por 8 o ácido sulfúrico (H2SO4) nos reagentes: 5 Na2C2O4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4  K2SO4 + 2 MnSO Na2SO CO2 + H2O

4 Finalmente multiplicamos por 8 a água para balancear hidrogênios e oxigênios. A equação está balanceada: 5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4  K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 10CO2 + 8H2O EXERCÍCIO 12 Cu HNO3  Cu(NO3) NO H2O Zero N5+ Cu2+N5+ N2+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O cobre perdeu 2 elétrons, com atomicidade 1. Um dos átomos de nitrogênio ganhou 3 elétrons, mas apenas o que formou o monóxido de nitrogênio (NO): Cu x 2 x 1 = 2 N x 3 x 1 = 3 Invertendo os coeficientes Cu = 3 N = 2 (do gás monóxido de nitrogênio) Equação com coeficientes invertidos: Cu HNO3  3 Cu(NO3) NO H2O Continuando pelo “método das tentativas” Multiplicando o cobre metálico (Cu) por 3, equilibramos o cobre: 3 Cu HNO3  3 Cu(NO3) NO H2O Como o número de nitrogênios nos produtos passou a ser 8, multiplicamos por 8 o ácido nítrico: 3 Cu (s) HNO3 (aq)  3 Cu(NO3)2 (aq) NO (g) + H2O (l)

5 Finalizando, multiplicar a água por 4 para balancear hidrogênio e oxigênio; e acrescentar os estados físicos: 3 Cu (s) HNO3 (aq)  3 Cu(NO3)2 (aq) NO (g) H2O (l) EXERCÍCIO 13 NO H2O  HNO NO N4+ N5+ N2+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos Um dos átomos de nitrogênio (N5+), que formou ácido nítrico (HNO3) perdeu 1 elétron. O átomo de nitrogênio (N2+) que formou monóxido de nitrogênio (NO) ganhou 2 elétrons: HNO3 = 1 NO = 2 Invertendo os coeficientes HNO3 = 2 NO = 1 Equação com coeficientes invertidos: NO H2O  HNO NO Continuando pelo “método das tentativas” Como temos 3 átomos de nitrogênio nos produtos, basta multiplicar por 3 o dióxido de nitrogênio (NO2) nos reagentes. Todos os elementos ficaram balanceados, bastando acrescentar os estados físicos, e a equação está pronta: 3 NO2 (g) H2O (l)  HNO3 (aq) NO (g)

6 EXERCÍCIO 14 Hg2S + HNO3  HgSO4 + Hg(NO3)2 + NO + H2O
Hg1+S2- N Hg2+S6+ Hg2+N5+ N2+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O mercúrio (Hg) passa de 1+ para 2+, perdendo 1 elétron, com atomicidade 2. O enxofre (S) passa de 2- para 6+, perdendo 8 elétrons, com atomicidade 1. Um dos átomos de nitrogênio passa de 5+ para 2+, ganhando 3 elétrons: Hg x 1 x 2 = 2 perdidos S x 8 x 1 = 8 perdidos N x 3 x 1 = 3 ganhos Para equilibrar o número de elétrons ganhos e perdidos, devemos inverter os coeficientes, multiplicando por 3 o enxofre e o mercúrio; e por 10 (já que = 10) o nitrogênio: Hg = 3 S = 3 N = 10 (somente o nitrogênio do gás NO sofreu mudança de Nox) Equação com os coeficientes invertidos: Hg2S + HNO3  3 HgSO4 + Hg(NO3) NO + H2O Continuando pelo “método de tentativas” Multiplicar por 3 o sulfeto de mercúrio I (Hg2S) nos reagentes para balancear o enxofre (S). Como isso, aumenta para 6 o número de átomos de mercúrio (Hg) nos reagentes, multiplicamos o nitrato de mercúrio II, Hg(NO3)2, por 3, equilibrando o mercúrio: 3 Hg2S HNO3  3 HgSO Hg(NO3) NO+ H2O

7 O número de átomos de nitrogênio nos produtos fica 16, sendo necessário multiplicar por 16 o ácido nítrico (HNO3), nos reagentes: 3 Hg2S HNO3  3 HgSO Hg(NO3) NO + H2O Para finalizar, multiplicar a água por 8 para equilibrar o hidrogênio e o oxigênio: 3 Hg2S HNO3  3 HgSO Hg(NO3) NO H2O EXERCÍCIO 15 P HNO H2O  H3PO NO Zero N5+ P5+ N2+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O fósforo (P) perdeu 5 elétrons, com atomicidade 4. O nitrogênio ganhou 3 elétrons: P x 5 x 4 = 20 N x 3 x 1= 3 Invertendo os coeficientes P = 3 N = 20 Equação com os coeficientes invertidos: 3 P HNO H2O  H3PO NO Continuando por “tentativas” Multiplicando o ácido fosfórico por 12 para equilibrar o fósforo. E multiplicamos por 20 o gás monóxido de nitrogênio (NO) para balancear o nitrogênio: 3 P HNO H2O  H3PO NO

8 Com isso, nos produtos, ficamos com 36 átomos de hidrogênio, que ficam equilibrados, se multiplicarmos a água por 8. Os oxigênios ficaram automaticamente balanceados. Basta, agora, adicionar os estados físicos: 3 P4 (s) HNO3 (aq) H2O (l)  H3PO4 (aq) NO (g) EXERCÍCIO 16 K2Cr2O SnCl2 + HCl  KCl + CrCl3 + SnCl H2O Cr Sn Cr3+ Sn4+  Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O estanho perdeu 2 elétrons. O cromo ganhou 3 elétrons, com atomicidade 2: Sn x 2 x 1 = 2 Cr x 3 x 2 = 6 Simplificando os coeficientes Sn = 1 Cr = 3 Invertendo os coeficientes: Sn = 3 Cr = 1 Equação com os coeficientes invertidos: 1 K2Cr2O SnCl HCl  KCl + CrCl3 + SnCl4 + H2O Continuando por “tentativas” Multiplicando por 2 o cloreto de cromo III (CrCl3) nos produtos, balanceamos o cromo. Multiplicando por 2 o cloreto de potássio (KCl), nos produtos, balanceamos o potássio: 1 K2Cr2O SnCl HCl  2 KCl CrCl3 + SnCl4 + H2O

9 Multiplicando o cloreto de estanho IV (SnCl4) por 3, balanceamos o estanho:
1 K2Cr2O SnCl HCl  2 KCl CrCl SnCl4 + H2O Assim, ficamos com 20 átomos de cloro nos produtos; multiplicando por 14 o ácido clorídrico (HCl), o cloro fica balanceado: 1 K2Cr2O SnCl HCl  2 KCl CrCl SnCl4 + H2O Multiplicando a água por 7, equilibramos o hidrogênio. Retirando os coeficientes de valor “1”, a equação está pronta: K2Cr2O SnCl HCl  2 KCl CrCl SnCl H2O EXERCÍCIO 17 H3AsO HIO HCl  ICl H3AsO H2O As3+ I5+ I As5+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O arsênio perdeu 2 elétrons. O iodo ganhou 4 elétrons: As x 2 I x 4 Simplificando os coeficientes: As x 1 = 1 I x 2 = 2 Invertendo os coeficientes: As = 2 I = 1

10 EXERCÍCIO 18 NH3 + O2  NO + H2O N3- zero N2+O2- O2-
Equação com os coeficientes invertidos: 2 H3AsO HIO HCl  ICl H3AsO H2O Continuando por “tentativas” Multiplicando o ácido arsênico (H3AsO4 ) por 2, balanceamos o arsênio: 2 H3AsO HIO HCl  ICl H3AsO H2O Só falta retirar o coeficiente “1” e acrescentar os estados físicos. A equação está pronta: 2 H3AsO3 (aq) + HIO3 (aq) + HCl (aq)  ICl (s) H3AsO4 (aq) + H2O (l) EXERCÍCIO 18 NH O2  NO H2O N3- zero N2+O2- O2- Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O nitrogênio perdeu 5 elétrons. O oxigênio ganhou 2 elétrons, com atomicidade 2: N x 5 = 5 O x 2 x 2 = 4 Invertendo os coeficientes N = 4 O = 5 Equação com os coeficientes invertidos: 4 NH O2  NO H2O

11 EXERCÍCIO 19 EXERCÍCIO 20 Continuando por tentativas
Multiplicando o gás monóxido de nitrogênio (NO) por 4, balanceamos o nitrogênio: 4 NH O2  NO H2O Multiplicando a água por 6, equilibramos o hidrogênio e os oxigênios ao mesmo tempo. Basta acrescentar os estados físicos e a equação está pronta. 4 NH3 (g) O2 (g)  NO (g) H2O (l) EXERCÍCIO 19 NaClO NaCl H2SO4  Na2SO H2O Cl2 Cl1+ Cl zero Equilibrando elétrons ganhos e perdidos Um cloro (Cl1+) ganha um elétron; e o outro (Cl1-) perde um elétron. Observe que há dois átomos de sódio (Na) nos reagentes, em duas substâncias diferentes; enquanto, nos produtos, o sulfato de sódio (Na2SO4) tem dois. Todos os elementos estão balanceados. A equação está pronta, faltando apenas os estados físicos: NaClO (aq) NaCl (aq) + H2SO4 (aq)  Na2SO4 (aq) + H2O (l) + Cl2 (g) EXERCÍCIO 20 C2H KMnO H2O  C2H6O MnO KOH C2- Mn C Mn4+

12 Observação Mesmo no caso das substâncias orgânicas, como o eteno (C2H4) e no etano-di-1,2-ol (C2H6O2), podemos considerar, na maioria das vezes, cada hidrogênio com Nox igual a 1+ e cada oxigênio com Nox -2. Como a soma dos Nox de cada átomo, em qualquer fórmula molecular ou fórmula de substância iônica, é sempre zero, é possível calcular o Nox do carbono: Exemplos Eteno (C2H4): 4H + 2C = 0 4(+1) + 2C = 0 +4 + 2C = 0 2C = -4 C = -2 Etano-di-1,2-ol (C2H6O2): 6H + 2O + 2C = 0 6(+1) + 2(-2) + 2C = 0 C = 0 +2 +2C = 0 C = -2/2 = -1 C2H KMnO H2O  C2H6O MnO KOH C2- Mn C Mn4+ Equilibrando elétrons ganhos e perdidos O carbono perde 1 elétron e tem atomicidade 2. O manganês ganha 3 elétrons, com atomicidade 1: C x 1 x 2 = 2 Mn x 3 x 1 = 3 Invertendo os coeficientes C = 3 Mn = 2 Equação com os coeficientes invertidos: 3 C2H KMnO H2O  C2H6O2 + MnO2 + KOH

13 Continuando por tentativas
Multiplicando por 2 o óxido de manganês IV (MnO2), balanceamos o manganês. Multiplicando por 2 o hidróxido de potássio (KOH), balanceamos o potássio. Multiplicando por 3 o etanodi-1,2-ol (C2H6O2), balanceamos o carbono: 3 C2H KMnO H2O  C2H6O MnO KOH Como agora temos 20 átomos de hidrogênio nos produtos, multiplicamos a água por 4 (4 x 2H = 8H) para obter também 20 átomos de hidrogênio nos reagentes, já que 3 moléculas de eteno (3 C2H4) possuem 12 átomos de hidrogênio. 3 C2H KMnO H2O  3 C2H6O MnO KOH

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