Questão de Química — Representação das transformações químicas — FGV 2023
Química›Representação das transformações químicas
Código
fg069292
Banca
FGV
Órgão
SEE-MG
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica (PEB) - Química
Os primeiros relatos sobre o uso da pólvora se deram entre os chineses na Idade Média. A composição clássica desse material contém nitrato de potássio, carvão vegetal (carbono) e enxofre. Quando reagem entre si, esses compostos produzem nitrogênio gasoso, gás carbônico, carbonato de potássio e sulfato de potássio sólidos, além de grande quantidade de energia.A soma dos menores inteiros que balanceiam corretamente a reação descrita é igual a
A12.
B19.
C25.
D37.
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GabaritoD — 37.
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Reação da pólvora e balanceamento estequiométrico
Gabarito: letra D (37). A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam a reação 10 KNO₃ + 8 C + 3 S → 5 N₂ + 6 CO₂ + 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ é 37. Esse resultado é obtido resolvendo o sistema linear de cinco equações (K, N, O, C, S) e escolhendo os menores inteiros positivos que satisfazem todas as restrições.
A equação química não balanceada é:
KNO₃ + C + S → N₂ + CO₂ + K₂CO₃ + K₂SO₄
Atribuindo coeficientes literais e montando as equações por elemento, chega-se a uma família de soluções paramétricas. Para que todos os coeficientes sejam inteiros, a variável v (coeficiente do K₂CO₃) deve ser par. O menor par positivo é v = 2, que, combinado com t = 3 (coeficiente do K₂SO₄), fornece o conjunto de menores inteiros que aparece nas alternativas.
Nenhuma outra alternativa corresponde a uma solução viável: 12, 19 e 25 são menores que a soma mínima possível (23) ou não resultam de coeficientes inteiros que balanceiem a equação.
PEGA ESSA DICA!
Ao balancear reações com muitos elementos, escreva o sistema de equações e resolva em função de duas variáveis livres. Escolha os menores inteiros que respeitem as condições de paridade e positividade.