A
- Dados: Massas molares uréia
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química envolvendo uréia e oxigênio, e precisamos trabalhar com as massas molares dadas para resolver o problema. O conteúdo aqui é de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar usar as massas molares da uréia (60 g/mol) e do oxigênio (32 g/mol).
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada na equação que a gente tem:
Nosso objetivo é balancear essa equação, ou seja, ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo em ambos os lados da seta.
Passo 3
Vamos identificar todos os elementos presentes na reação:
- Carbono ©
- Hidrogênio (H)
- Nitrogênio (N)
- Oxigênio (O)
Agora, vamos contar quantos átomos de cada elemento temos em cada lado da equação.
Lado dos reagentes:
- Uréia:
- C: 1
- O: 1
- N: 2
- H: 4
- Oxigênio:
- O: 2
Total nos reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 + 2 = 3
Lado dos produtos:
- Dióxido de carbono:
- C: 1
- O: 2
- Ácido nítrico:
- H: 1
- N: 1
- O: 3
- Água:
- H: 2
- O: 1
Total nos produtos:
- C: 1
- H: 1 + 2 = 3
- N: 1
- O: 2 + 3 + 1 = 6
Passo 4
Vamos ajustar os coeficientes para balancear os elementos um a um. Começaremos pelos elementos que aparecem em apenas uma substância de cada lado para facilitar.
-
Carbono ©: Já está balanceado (1 em ambos os lados).
-
Nitrogênio (N):
- Reagentes: 2
- Produtos: 1
- Para balancear, colocamos o coeficiente 2 na
:
-
Hidrogênio (H):
- Reagentes: 4
- Produtos: 2 (na
) + 2 (na ) = 4 - Está balanceado.
-
Oxigênio (O):
- Reagentes: 3
- Produtos: 2 (na
) + 6 (em ) + 1 (na ) = 9 - Para balancear, precisamos ajustar o
. Atualmente, temos 2 átomos de O em cada molécula de . Precisamos adicionar mais moléculas de para totalizar 6 átomos de O adicionais (já que 9 - 3 = 6). - Colocamos o coeficiente 3 na
:
Agora, vamos recontar os átomos para confirmar.
Reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 (da uréia) + 3×2 = 6 (do
) → Total O: 7
Produtos:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 2 (da
) + 2×3 = 6 (dos ) + 1 (da ) → Total O: 9
Ops! Ainda não está balanceado nos oxigênios. Vamos tentar novamente.
Passo 5
Para balancear os oxigênios, ajustaremos os coeficientes das moléculas que os contêm.
Vamos supor que coloquemos um coeficiente 4 na
:
Agora, recontamos:
Reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 + 2 = 3
Produtos:
- C: 1
- H: 4 (4×1 + 2)
- N: 4
- O: 2 + 4×3 + 1 = 15
Ainda não está balanceado. Vamos ajustar o
para fornecer mais oxigênio.
Vamos tentar com 6 moléculas de
:
Recontando:
Reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 + 6×2 = 13
Produtos:
- C: 1
- H: 4
- N: 4
- O: 2 + 4×3 + 1 = 15
Ainda não balanceado. Vamos ajustar os coeficientes de
para 3:
Reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 + 6×2 = 13
Produtos:
- C: 1
- H: 6 (3×1 + 2)
- N: 3
- O: 2 + 3×3 + 1 = 12
Ainda não está perfeito. Esse processo de balanceamento pode ser um pouco de tentativa e erro até acertar. Vamos tentar ajustar o coeficiente da
para 2:
Agora:
Reagentes:
- C: 1
- H: 4
- N: 2
- O: 1 + 6×2 = 13
Produtos:
- C: 1
- H: 3×1 + 2×2 = 7
- N: 3
- O: 2 + 3×3 + 2×1 = 13
Quase lá! Agora os oxigênios estão balanceados, mas os hidrogênios e nitrogênios ainda precisam de ajuste.
Passo 6
Vamos ajustar os coeficientes para balancear hidrogênios e nitrogênios.
Colocando o coeficiente 2 na uréia:
Recontando:
Reagentes:
- C: 2
- H: 8
- N: 4
- O: 2×1 + 6×2 = 14
Produtos:
- C: 2
- H: 4×1 + 2×2 = 8
- N: 4
- O: 2×2 + 4×3 + 2×1 = 16
Agora, ajustamos o
para 7 moléculas:
Reagentes:
- C: 2
- H: 8
- N: 4
- O: 2×1 + 7×2 = 16
Produtos:
- C: 2
- H: 8
- N: 4
- O: 2×2 + 4×3 + 2×1 = 16
Agora está tudo balanceado!
Resposta
A equação balanceada é:
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7a) Qual o conjunto dos quatro números quânticos permitidos referentes ao último elétron pertencente a cada um destes átomos? Considere que o primeiro elétron possui spin positivo e é representado como uma seta para cima.
Tabela 1: Dados obtidos pela estudante em suas medidas de carga do elétron
Gotícula | Carga Calculada <br>
|
---|---|
A |
|
B |
|
C |
|
D |
|
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Hdissociação
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. Sendo:
e
primeira e segunda energia de ionização, respectivamente;
e
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