Um estudante realiza um experimento para formar cloreto de alumínio a partir de alumínio e cloro. Quais opções fornecem a equação química da reação?
a. Al + 3Cl2→ AlCl3
b. 2Al + 3Cl2→ 2AlCl3
c. 2Al + Cl2→ 2AlCl
d. 3Al + 3Cl2→ 3AlCl3
e. Al + Cl2→ AlCl2
a. Al + 3Cl2→ AlCl3
b. 2Al + 3Cl2→ 2AlCl3
c. 2Al + Cl2→ 2AlCl
d. 3Al + 3Cl2→ 3AlCl3
e. Al + Cl2→ AlCl2
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para identificar qual das opções mostra a equação química correta para formar cloreto de alumínio a partir de alumínio (Al) e cloro (Cl₂). Estamos trabalhando com reações de combinação na química, onde dois ou mais reagentes se combinam para formar um produto. Para resolver isso, vamos precisar entender como balancear equações químicas, ou seja, garantir que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados da seta.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber a fórmula correta do cloreto de alumínio. O alumínio (Al) geralmente forma íons com uma carga de +3, enquanto o cloro (Cl) forma íons com carga de -1. Para balancear as cargas, precisamos de três íons de cloro para cada íon de alumínio. Então, a fórmula correta é AlCl₃.
Passo 3
Agora, vamos montar a equação química não balanceada:
Aqui, Al está no estado elementar e Cl₂ é a molécula diatômica de cloro.
Passo 4
Vamos contar os átomos de cada lado:
- Reagentes: 1 Al e 2 Cl
- Produtos: 1 Al e 3 Cl
Não está balanceado porque temos 2 átomos de cloro nos reagentes e 3 nos produtos.
Passo 5
Para balancear, precisamos igualar o número de átomos de cada elemento em ambos os lados. Vamos ajustar os coeficientes (números na frente das substâncias):
- Colocamos 2 moléculas de AlCl₃ para ter 6 Cl:
Agora, contamos novamente:
- Reagentes: 1 Al e 2 Cl
- Produtos: 2 Al e 6 Cl
Ainda não está balanceado! Agora temos mais átomos de Al e Cl nos produtos.
Passo 6
Vamos balancear o alumínio colocando 2 Al nos reagentes:
Agora, contamos:
- Reagentes: 2 Al e 2 Cl
- Produtos: 2 Al e 6 Cl
Próximo passo: balancear o cloro ajustando o número de moléculas de Cl₂.
Passo 7
Precisamos de 6 átomos de Cl nos reagentes para igualar os 6 nos produtos. Como cada molécula de Cl₂ tem 2 átomos de Cl, colocamos 3 Cl₂:
Agora, a contagem fica:
- Reagentes: 2 Al e 6 Cl
- Produtos: 2 Al e 6 Cl
Tudo balanceado!
Resposta
A opção correta é a b. 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃.