Balanceie as seguintes equações usando os menores coeficientes inteiros, e depois escreva a expressão do equilíbrio Ke de cada uma das reações:
(a)

Passo 1

Beleza, o que a gente tem aqui é uma equação química que mostra a queima do metano ( ) com oxigênio ( ) formando dióxido de carbono ( ) e água ( ). Nosso objetivo é balancear essa equação, ou seja, deixar o número de átomos de cada elemento igual nos dois lados da seta. Depois disso, vamos escrever a expressão do equilíbrio químico para essa reação. Para isso, vamos precisar saber contar os átomos e entender como montar a expressão de .

Passo 2

Primeiro, vamos contar os átomos de cada elemento nos reagentes (lado esquerdo) e nos produtos (lado direito) para ver onde precisa ajustar.
Reagentes:
  • C: 1 (do )
  • H: 4 (do )
  • O: 2 (do )
Produtos:
  • C: 1 (do )
  • H: 2 (da )
  • O: 3 (2 do + 1 da )
Vimos que o hidrogênio e o oxigênio estão desequilibrados. Precisamos ajustar os coeficientes para igualar esses números.

Passo 3

Vamos começar equilibrando o hidrogênio. No lado dos reagentes temos 4 átomos de H, e nos produtos só 2. Para igualar, colocamos um coeficiente 2 na água:
Agora, vamos contar de novo:
Produtos:
  • H: 4 (2 moléculas de , cada uma com 2 H)
Agora o hidrogênio está equilibrado. Vamos ver o oxigênio.

Passo 4

Contando o oxigênio novamente:
Reagentes:
  • O: 2
Produtos:
  • : 2 átomos de O
  • : 2 átomos de O
  • Total: 4 átomos de O
Para equilibrar, precisamos ter 4 átomos de oxigênio nos reagentes. Como cada molécula de tem 2 átomos de O, colocamos um coeficiente 2 na :

Passo 5

Vamos checar se está tudo equilibrado agora:
Reagentes:
  • C: 1
  • H: 4
  • O: 4 (2 moléculas de )
Produtos:
  • C: 1
  • H: 4
  • O: 4 (1 + 2 )
Tudo está igual nos dois lados. A equação está balanceada!

Passo 6

Agora, vamos escrever a expressão do equilíbrio . A expressão de é dada pela razão das concentrações dos produtos elevadas aos seus coeficientes sobre as concentrações dos reagentes também elevadas aos seus coeficientes.
Para a reação balanceada:
A expressão do fica:

Resposta

A equação balanceada é:
E a expressão do equilíbrio é:

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