20 . Faça o balanceamento dessa equação de modo a determinar os coeficientes estequiométricos abaixo e assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA dos mesmos.
x A u+y C l l2+z H C l w H A u C l
E) x=2 ; y=3 ; z=2 ; w=2.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma equação química que precisa ser balanceada para encontrar os coeficientes estequiométricos $ x $, $ y $, $ z $ e $ w $. A matéria envolvida é a estequiometria, que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos nas reações químicas. Para resolver isso, vamos ajustar os números na frente de cada composto para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da seta.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os elementos presentes na equação: Ouro (Au), Cloro (Cl) e Hidrogênio (H).
A equação dada é:
x , Au + y , Cl2 + z , HCl w , HAuCl
Agora, vamos contar os átomos de cada elemento em ambos os lados:
Reagentes:
  • Au: $ x $
  • Cl: $ 2y + z $ (cada $ Cl_2 $ tem 2 Cl e cada $ HCl $ tem 1 Cl)
  • H: $ z $
Produtos:
  • Au: $ w $
  • Cl: $ w $
  • H: $ w $

Passo 3

Queremos que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados.
Então, podemos montar as seguintes equações:
  1. Para o Ouro (Au):
x = w
  1. Para o Cloro (Cl):
2y + z = w
  1. Para o Hidrogênio (H):
z = w

Passo 4

Vamos resolver essas equações passo a passo.
De 1:
x = w
De 3:
z = w
Agora, substituímos $ z $ na equação 2:
z
Simplificando:
2y + w = w
Mas isso não faz sentido, pois não podemos ter 0 moléculas de $ Cl_2 $. Isso indica que provavelmente precisamos revisar a fórmula do produto. Geralmente, o ácido cloroáurico é $ HAuCl_4 $.
Vamos ajustar a equação para:
2y = 0 implies y = 0
Agora, contando os átomos novamente:
Reagentes:
  • Au: $ x $
  • Cl: $ 2y + z $
  • H: $ z $
Produtos:
  • Au: $ w $
  • Cl: $ 4w $
  • H: $ w $
Então, temos novas equações:
  1. $ x = w $
  2. $ 2y + z = 4w $
  3. $ z = w $
Substituindo $ z = w $ na equação 2:
Cl2
Para evitar frações, vamos escolher $ w = 2 $:
HAuCl4
E $ z = w = 2 $
E $ x = w = 2 $

Resposta

Os coeficientes estequiométricos são $ x=2 $, $ y=3 $, $ z=2 $ e $ w=2 $. Portanto, a alternativa E) está correta.

Exercícios relacionados