Exercícios: Acerto de equações químicas

A síntese industrial do amoníaco escreve-se $\text{N}_2 + 3\ \text{H}_2 \rightarrow 2\ \text{NH}_3$, como representa a figura com o modelo de partículas:

Interpreta-a de duas maneiras:

1. a) Em moléculas: quantas moléculas de azoto e de hidrogénio reagem e quantas moléculas de amoníaco se formam.
2. b) Em moles: quantas moles de cada gás se consomem quando se formam $2\ \text{mol}$ de amoníaco.

Conta os átomos de cada elemento de ambos os lados da equação $\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, tal como está escrita. A figura mostra-a com o modelo de partículas:

Justifica se está acertada ou não. Se não estiver, indica que elementos falham.

O ácido clorídrico obtém-se industrialmente fazendo reagir hidrogénio e cloro gasosos. Acerta a equação: $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{HCl}$.

O cálcio metálico reage com o oxigénio do ar e forma óxido de cálcio, a cal viva. Acerta a equação: $\text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CaO}$.

O catalisador dos carros acaba de queimar o monóxido de carbono, um gás muito tóxico, transformando-o em dióxido de carbono. Acerta a equação: $\text{CO} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$.

O sódio é um metal mole que reage violentamente com o cloro e forma sal de cozinha. Acerta a equação: $\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{NaCl}$.

A camada fina que protege do ar as peças de alumínio de um avião é óxido de alumínio. A figura mostra as partículas intervenientes:

Verifica, contando os átomos de cada elemento de ambos os lados, se esta equação está acertada: $4\ \text{Al} + 3\ \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{Al}_2\text{O}_3$.

Na eletrólise da água, a corrente elétrica decompõe-na em hidrogénio e oxigénio gasosos. Acerta a equação: $\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2 + \text{O}_2$.

As garrafas de camping gás contêm propano, $\text{C}_3\text{H}_8$, que arde com o oxigénio do ar e forma dióxido de carbono e vapor de água. A figura mostra as moléculas intervenientes:

Acerta por tentativas a equação: $\text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$. Lembra-te de deixar o oxigénio para o fim.

O bioetanol que se mistura com a gasolina, $\text{C}_2\text{H}_6\text{O}$, arde formando dióxido de carbono e água. Acerta a equação: $\text{C}_2\text{H}_6\text{O} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$. Repara que o próprio combustível já tem oxigénio na sua fórmula.

O dióxido de enxofre que sai de algumas chaminés oxida-se na atmosfera a trióxido de enxofre, passo prévio à formação das chuvas ácidas. Acerta a equação: $\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_3$.

No laboratório pode-se obter oxigénio aquecendo clorato de potássio, que se decompõe em cloreto de potássio e oxigénio. Acerta a equação: $\text{KClO}_3 \rightarrow \text{KCl} + \text{O}_2$.

Ao colocar um pedaço de alumínio num tubo com ácido clorídrico formam-se cloreto de alumínio dissolvido e bolhas de hidrogénio. Acerta a equação: $\text{Al} + \text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3 + \text{H}_2$.

Os motores dos automóveis produzem monóxido de azoto, $\text{NO}$, que ao sair para o ar se oxida e forma o dióxido de azoto acastanhado dos episódios de poluição. Acerta a equação: $\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow \text{NO}_2$.

Ao cozer um bolo, o bicarbonato de sódio do fermento decompõe-se com o calor em carbonato de sódio, água e o dióxido de carbono que faz crescer a massa. Acerta a equação: $\text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$.

O fósforo da cabeça dos fósforos arde com o oxigénio do ar e forma óxido de fósforo(V). Acerta a equação: $\text{P} + \text{O}_2 \rightarrow \text{P}_2\text{O}_5$.

O etano, $\text{C}_2\text{H}_6$, acompanha o metano no gás natural.

1. a) Acerta a sua combustão, $\text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, mantendo por agora o coeficiente do etano igual a $1$: verificarás que o coeficiente do oxigénio fica fracionário.
2. b) Multiplica depois todos os coeficientes pelo número adequado para escrever a equação com os menores coeficientes inteiros possíveis.

As tuas células «queimam» a glicose do sangue na respiração celular, obtendo energia e libertando dióxido de carbono e água. Acerta a equação: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$. Verifica o resultado contando com cuidado os átomos de oxigénio de ambos os lados.

Os maçaricos oxiacetilénicos das oficinas queimam acetileno, $\text{C}_2\text{H}_2$, com oxigénio e atingem cerca de $3\,000\ \celsius$.

1. a) Acerta a combustão: $\text{C}_2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$.
2. b) Se ao acertá-la obtiveste uma fração, explica como se converte o acerto nos menores coeficientes inteiros e escreve a equação final.

Para soldar os carris do comboio usa-se a reação de aluminotermia: pó de alumínio misturado com óxido de ferro(III) reage libertando tanto calor que o ferro formado fica fundido.

1. a) Acerta a equação: $\text{Al} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{Fe}$.
2. b) Explica por que razão convém acertar primeiro o ferro e o alumínio e deixar o oxigénio para o fim.

Lavoisier e Priestley estudaram o oxigénio aquecendo óxido de mercúrio, um pó vermelho que se decompõe em mercúrio líquido e oxigénio gasoso. A figura mostra como são formadas as partículas de cada substância:

1. a) Acerta a equação: $\text{HgO} \rightarrow \text{Hg} + \text{O}_2$.
2. b) O mercúrio escreve-se $\text{Hg}$ e não $\text{Hg}_2$, enquanto o oxigénio tem índice. Explica, com o modelo de partículas, a que se deve essa diferença.

Ao acertar a combustão do propano, um aluno escreveu: $2\ \text{C}_3\text{H}_8 + 10\ \text{O}_2 \rightarrow 6\ \text{CO}_2 + 8\ \text{H}_2\text{O}$.

1. a) Verifica, contando átomos, que a sua equação respeita a conservação dos átomos.
2. b) Ainda assim, o professor assinala-a como «a melhorar». Explica o que significa que os coeficientes devem ser os menores números inteiros possíveis e reescreve a equação corretamente.

Na combustão completa de um hidrocarboneto desconhecido $\text{X}$, a equação acertada é: $2\ \text{X} + 9\ \text{O}_2 \rightarrow 6\ \text{CO}_2 + 6\ \text{H}_2\text{O}$. A figura representa-a com o modelo de partículas (uma molécula de cada tipo):

1. a) Deduz, contando os átomos de carbono e hidrogénio que devem aparecer nos produtos, a fórmula molecular de $\text{X}$.
2. b) Escreve a equação completa já com a fórmula encontrada.

A combustão completa de qualquer hidrocarboneto $\text{C}_x\text{H}_y$ segue o mesmo padrão.

1. a) Escreve a equação geral acertada em função de $x$ e $y$: $\text{C}_x\text{H}_y + \left(x + \frac{y}{4}\right)\ \text{O}_2 \rightarrow x\ \text{CO}_2 + \frac{y}{2}\ \text{H}_2\text{O}$, e justifica-a contando átomos.
2. b) Aplica-a para prever quantas moléculas de $\text{O}_2$ são necessárias para queimar uma molécula de heptano, $\text{C}_7\text{H}_{16}$, componente da gasolina, e verifica o resultado acertando a sua equação de combustão.