Química · IBFC · 2023 | Questão sqc-qq937450

Balanceamento de equações químicas

Gabarito: letra B. O balanceamento das etapas 2 e 3, com os menores coeficientes inteiros, resulta em 2 SO₂ + 1 O₂ → 2 SO₃ e 1 SO₃ + 1 H₂O → 1 H₂SO₄, o que corresponde à sequência 2, 1, 2 e 1, 1, 1. O princípio que rege o balanceamento é a Lei de Lavoisier (conservação da massa): o número de átomos de cada elemento deve ser igual nos reagentes e nos produtos.

O balanceamento de uma equação química é o ajuste dos coeficientes estequiométricos — números que multiplicam as fórmulas — para que a quantidade de átomos de cada elemento seja a mesma nos dois lados da seta. Esses coeficientes devem ser os menores números inteiros possíveis. O método mais comum é o das tentativas: escolhe-se um elemento, ajusta-se seu coeficiente e repete-se até todos ficarem balanceados.

Vamos aplicar isso à 2ª etapa: SO₂ + O₂ → SO₃. Temos 1 átomo de S em cada lado (já balanceado). No lado dos reagentes, há 2 + 2 = 4 átomos de O (2 do SO₂ e 2 do O₂); no lado dos produtos, há 3 átomos de O (no SO₃). Para igualar, precisamos de um número par de átomos de O nos produtos, então multiplicamos o SO₃ por 2: SO₂ + O₂ → 2 SO₃. Agora temos 2 átomos de S nos produtos, então ajustamos o SO₂ para 2: 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃. Conferindo: 2 S, 6 O nos reagentes (4 + 2) e 2 S, 6 O nos produtos. Balanceado com coeficientes 2, 1, 2.

Na 3ª etapa: SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Contando os átomos: 1 S, 4 O e 2 H nos reagentes (3 + 1 = 4 O); 1 S, 4 O e 2 H nos produtos. Já está balanceada com coeficientes 1, 1, 1. A sequência final é, portanto, 2, 1, 2 (2ª etapa) e 1, 1, 1 (3ª etapa).

A pegadinha desta questão está em balancear a 2ª etapa: muitos candidatos tentam ajustar o O₂ primeiro e se perdem, ou esquecem que o coeficiente 1 não precisa ser escrito. O segredo é começar pelo elemento que aparece em apenas uma fórmula de cada lado (o enxofre) e depois ajustar o oxigênio.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre índice (número subscrito na fórmula, que não pode ser alterado) e coeficiente (número antes da fórmula, que é o que ajustamos). No SO₂, o "2" é índice e indica 2 átomos de O; o coeficiente é o número que colocamos antes, como o "2" em 2 SO₂. Alterar o índice mudaria a substância — isso nunca é permitido no balanceamento.

Balanceamento de reações químicas — só Etapa 2 correta: 1; só Etapa 3 correta: 1; Etapa 2 correta∩Etapa 3 correta: 1

Alternativa A — ❌ Incorreta

A sequência 2, 1, 2 para a 2ª etapa está correta, mas 2, 2, 1 para a 3ª etapa está errada. Se colocássemos 2 SO₃ + 2 H₂O → 1 H₂SO₄, teríamos 2 S, 8 O e 4 H nos reagentes, mas apenas 1 S, 4 O e 2 H nos produtos — desbalanceado. A 3ª etapa já está balanceada com coeficientes 1, 1, 1.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A sequência 2, 1, 2 para a 2ª etapa (2 SO₂ + 1 O₂ → 2 SO₃) e 1, 1, 1 para a 3ª etapa (1 SO₃ + 1 H₂O → 1 H₂SO₄) está correta. Confira a contagem de átomos: na 2ª etapa, 2 S e 6 O nos reagentes e 2 S e 6 O nos produtos; na 3ª etapa, 1 S, 4 O e 2 H nos reagentes e 1 S, 4 O e 2 H nos produtos. Tudo balanceado com os menores coeficientes inteiros.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A sequência 2, 1, 1 para a 2ª etapa está errada: 2 SO₂ + 1 O₂ → 1 SO₃ resulta em 2 S e 6 O nos reagentes, mas apenas 1 S e 3 O nos produtos. O enxofre não está balanceado. A 3ª etapa (1, 1, 2) também está errada: 1 SO₃ + 1 H₂O → 2 H₂SO₄ teria 1 S, 4 O e 2 H nos reagentes, mas 2 S, 8 O e 4 H nos produtos.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A sequência 1, 2, 1 para a 2ª etapa está errada: 1 SO₂ + 2 O₂ → 1 SO₃ resulta em 1 S e 6 O nos reagentes, mas apenas 1 S e 3 O nos produtos. O oxigênio não está balanceado. A 3ª etapa (1, 1, 1) está correta, mas como a 2ª etapa está errada, a alternativa inteira é incorreta.

Gabarito: letra B