A CO(NH2)2(aq)+O2(aq) square CO2(aq)+HNO3(aq)+H2 O
  • Dados: Massas molares uréia =60 g / mol ; O1= 32 g / mol

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:
CO(NH2)2(aq) + O2(aq) square CO2(aq) + HNO3(aq) + H2O
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: CO(NH2)2
    • C: 1
    • O: 1
    • N: 2
    • H: 4
  • Oxigênio: O2
    • O: 2
Total nos reagentes:
  • C: 1
  • H: 4
  • N: 2
  • O: 1 + 2 = 3
Lado dos produtos:
  • Dióxido de carbono: CO2
    • C: 1
    • O: 2
  • Ácido nítrico: HNO3
    • H: 1
    • N: 1
    • O: 3
  • Água: H2O
    • 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.
  1. Carbono ©: Já está balanceado (1 em ambos os lados).
  2. Nitrogênio (N):
    • Reagentes: 2
    • Produtos: 1
    • Para balancear, colocamos o coeficiente 2 na HNO3: CO(NH2)2 + O2 CO2 + 2,HNO3 + H2O
  3. Hidrogênio (H):
    • Reagentes: 4
    • Produtos: 2 (na HNO3) + 2 (na H2O) = 4
    • Está balanceado.
  4. Oxigênio (O):
    • Reagentes: 3
    • Produtos: 2 (na CO2) + 6 (em 2,HNO3) + 1 (na H2O) = 9
    • Para balancear, precisamos ajustar o O2. Atualmente, temos 2 átomos de O em cada molécula de O2. Precisamos adicionar mais moléculas de O2 para totalizar 6 átomos de O adicionais (já que 9 - 3 = 6).
    • Colocamos o coeficiente 3 na O2: CO(NH2)2 + 3,O2 CO2 + 2,HNO3 + H2O
Agora, vamos recontar os átomos para confirmar.
Reagentes:
  • C: 1
  • H: 4
  • N: 2
  • O: 1 (da uréia) + 3×2 = 6 (do O2) → Total O: 7
Produtos:
  • C: 1
  • H: 4
  • N: 2
  • O: 2 (da CO2) + 2×3 = 6 (dos 2,HNO3) + 1 (da H2O) → 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 HNO3:
CO(NH2)2 + O2 CO2 + 4,HNO3 + H2O
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 O2 para fornecer mais oxigênio.
Vamos tentar com 6 moléculas de O2:
CO(NH2)2 + 6,O2 CO2 + 4,HNO3 + H2O
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 HNO3 para 3:
CO(NH2)2 + 6,O2 CO2 + 3,HNO3 + H2O
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 H2O para 2:
CO(NH2)2 + 6,O2 CO2 + 3,HNO3 + 2,H2O
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:
2,CO(NH2)2 + 6,O2 2,CO2 + 4,HNO3 + 2,H2O
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 O2 para 7 moléculas:
2,CO(NH2)2 + 7,O2 2,CO2 + 4,HNO3 + 2,H2O
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:
2,CO(NH2)2(aq) + 7,O2(aq) 2,CO2(aq) + 4,HNO3(aq) + 2,H2O

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