Sabe-se que
moléculas de oxigênio
reagem com
moléculas de hidrogênio
para produzir
moléculas de água
:
A equação está balanceada quando o número de átomos de cada elemento permanece o mesmo após a reação. Determine a quantidade de moléculas de oxigênio e hidrogênio necessárias para produzir 10 moléculas de água de forma que a reação acima fique balanceada.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde moléculas de hidrogênio (
) reagem com moléculas de oxigênio (
) para formar moléculas de água (
). O objetivo aqui é balancear essa equação química e descobrir quantas moléculas de oxigênio e de hidrogênio são necessárias para produzir 10 moléculas de água de forma que a reação fique balanceada. Vamos precisar entender sobre balanceamento de equações químicas e proporções de reação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química que a gente tem:
Queremos balancear essa equação, ou seja, garantir que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados da seta. Depois, vamos usar essa equação balanceada para descobrir quantas moléculas de
e
precisamos para produzir 10 moléculas de
.
Passo 3
Vamos começar balanceando a equação. Primeiro, olhamos para cada elemento:
-
Hidrogênio (H): Do lado esquerdo, temos
átomos de H (porque cada molécula de tem 2 H). Do lado direito, cada molécula de tem 2 H, então temos átomos de H. -
Oxigênio (O): Do lado esquerdo, temos
átomos de O (cada tem 2 O). Do lado direito, cada tem 1 O, então temos átomos de O.
Para balancear:
- Igualamos os átomos de H:
- Igualamos os átomos de O:
Passo 4
Vamos resolver essas equações:
- De
, podemos simplificar para . - De
, já sabemos que , então substituindo, temos .
Mas queremos uma proporção simples, então vamos escolher
(líquido comum em química para facilitar). Assim:
-
-
→
Então, a equação balanceada fica:
Passo 5
Agora que a equação está balanceada, vemos que 2 moléculas de
reagem com 1 molécula de
para formar 2 moléculas de
. Isso nos dá a proporção direta:
Queremos produzir 10 moléculas de
. Vamos ver de quanto precisamos multiplicar a proporção para chegar a 10 moléculas de água. Como a proporção original produz 2 moléculas de água, multiplicamos todos os termos por 5 (porque
):
-
moléculas -
moléculas -
moléculas
Resposta
Para produzir 10 moléculas de água (
), são necessárias 10 moléculas de hidrogênio (
) e 5 moléculas de oxigênio (
) para que a reação fique balanceada.