Questão de Química — Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas — FUNDATEC 2024

Balanceamento de equações químicas

Gabarito: letra D. A equação balanceada é $1\text{MnO}_2 + 4\text{HCl} \rightarrow 1\text{MnCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 1\text{Cl}_2$, respeitando a Lei da Conservação das Massas, que exige que o número de átomos de cada elemento seja idêntico nos reagentes e nos produtos.

Para realizar o balanceamento, utilizamos o método das tentativas, ajustando os coeficientes estequiométricos para igualar as quantidades de átomos:

1. Manganês (Mn): Há 1 átomo no reagente ($\text{MnO}_2$) e 1 no produto ($\text{MnCl}_2$). Já está balanceado.

2. Cloro (Cl): No produto, temos 2 átomos em $\text{MnCl}_2$ e 2 em $\text{Cl}_2$, totalizando 4. Portanto, precisamos de 4 átomos de Cl no reagente, o que exige o coeficiente 4 para o $\text{HCl}$.

3. Hidrogênio (H): Com o coeficiente 4 no $\text{HCl}$, temos 4 átomos de H nos reagentes. Para igualar, colocamos o coeficiente 2 na água ($\text{H}_2\text{O}$), pois $2 \times 2 = 4$.

4. Oxigênio (O): Com o coeficiente 2 na água, temos 2 átomos de O nos produtos, o que iguala os 2 átomos presentes no $\text{MnO}_2$ dos reagentes.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Os coeficientes 1, 4, 1, 2 e 1 equilibram perfeitamente a equação, garantindo que a quantidade de átomos de Mn, O, H e Cl seja conservada em ambos os lados da reação.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Ao aplicar os coeficientes 2, 4, 2, 2, 1, teríamos 2 átomos de Mn nos reagentes e apenas 1 nos produtos, violando a conservação da massa.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Com os coeficientes 1, 2, 2, 1, 2, o número de átomos de cloro nos reagentes seria 2, enquanto nos produtos teríamos $2 \times 2 + 2 \times 2 = 8$, o que está incorreto.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Os coeficientes 2, 4, 2, 4, 2 resultam em um desequilíbrio massivo, especialmente para o manganês e o oxigênio, que não se conservam.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Os coeficientes 1, 2, 1, 2, 2 não equilibram o cloro, pois teríamos 2 átomos nos reagentes e 6 nos produtos ($2 + 4 = 6$).