Pequenas quantidades de gás cloro
podem ser geradas em laboratório pela reação do óxido de manganês(IV) sólido com solução aquosa de ácido clorídrico. Além do cloro, forma-se água líquida e cloreto de manganês(II) em solução.
a) Escreva a equação química e a equação iônica simplificada que representam o processo descrito. Quais são os íons espectadores?
a) Escreva a equação química e a equação iônica simplificada que representam o processo descrito. Quais são os íons espectadores?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. A gente tem uma reação química que acontece no laboratório: o óxido de manganês(IV) sólido reage com ácido clorídrico aquoso, formando gás cloro, água e cloreto de manganês(II) em solução. O que a gente precisa fazer aqui é:
- Escrever a equação química completa dessa reação.
- Escrever a equação iônica simplificada dessa reação.
- Identificar quais são os íons espectadores nessa reação.
Para resolver isso, vamos usar conhecimentos sobre reações químicas, balanceamento de equações, e a separação das equações iônicas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química completa da reação. Isso inclui todas as substâncias que participam da reação, tanto os reagentes quanto os produtos, com suas fases (sólido, aquoso, gasoso, etc.).
A reação envolve:
- Óxido de manganês(IV) sólido:
- Ácido clorídrico aquoso:
- Gás cloro:
- Água líquida:
- Cloreto de manganês(II) em solução:
Agora, montamos a equação não balanceada:
Passo 3
Agora, vamos balancear essa equação para que tenha a mesma quantidade de cada tipo de átomo nos dois lados da reação. Balancear quer dizer ajustar os coeficientes (números na frente das moléculas) para que isso aconteça.
Vamos começar identificando quantos átomos de cada elemento temos em cada lado:
Reagentes:
- Mn: 1
- O: 2
- H: 1
- Cl: 1
Produtos:
- Cl: 2 (do
) + 2 (do ) = 4 - H: 2
- O: 1
- Mn: 1
Perceba que os cloros não estão balanceados. Para balancear, vamos ajustar os coeficientes:
-
Balancear o Cloro:
- Temos 4 Cl no lado dos produtos, então precisamos de 4 Cl no reagente. Como cada
tem 1 Cl, colocamos 4 .
- Temos 4 Cl no lado dos produtos, então precisamos de 4 Cl no reagente. Como cada
-
Atualizando a equação:
- Verificando novamente:
Reagentes:
- Mn: 1
- O: 2
- H: 4
- Cl: 4
Produtos:
- Cl: 2 + 2 = 4
- H: 2
- O: 1
- Mn: 1
Ainda temos H desequilibrado. Vamos balancear a água:
- Colocar 2
:
Agora, recontando:
Reagentes:
- Mn: 1
- O: 2
- H: 4
- Cl: 4
Produtos:
- Cl: 2 + 2 = 4
- H: 4
- O: 2
- Mn: 1
Tudo está balanceado!
Passo 4
Agora, vamos escrever a equação iônica completa. Essa equação mostra todas as espécies iônicas que estão presentes na solução aquosa. Substâncias que são sólidos, gases ou líquidos puros não se dissociam em íons.
A equação balanceada completa é:
Vamos separar os componentes aquosos em íons:
-
se dissocia em -
se dissocia em
Então, a equação iônica completa fica:
Passo 5
Para simplificar, queremos a equação iônica simplificada (também chamada de equação iônica líquida), onde removemos os íons espectadores. Íons espectadores são aqueles que aparecem em ambos os lados da equação iônica e não participam diretamente da reação química.
Observando a equação iônica completa:
Vemos que
aparece dos dois lados. Esses são os íons espectadores.
Para obter a equação iônica líquida, removemos os íons espectadores:
Resposta
A equação química balanceada é:
A equação iônica simplificada (iônica líquida) é:
Os íons espectadores são os íons cloreto (
).