Físico-Química ⇒ (Vunesp-SP - 1993) Coeficientes por Oxirredução Tópico resolvido

[Joa]

A reação de dissolução do ouro em água-régia é representada pela equação:

Au(s) + x NO3-(aq) + y Cl-(aq) + 6 H+(aq)  AuCl4-(aq) + z NO2 (g) + 3 H2O.

Os coeficientes x, y e z na equação, respectivamente, são:

a) 1, 4 e 2
b) 2, 6 e 3
c) 4, 4 e 4
d) 3, 4 e 3
e) 1, 6 e 1


Fonte: http://www.educacional.com.br

[PedroCunha]

Veja a reação:

[tex3]Au_{s} + x \cdot NO^{\,\,-}_{3(aq)} + y \cdot Cl^{-}_{(aq)} + 6 \cdot H^+_{(aq)} \rightarrow AuCl^{\,\,-}_{4(aq)} + z \cdot NO_{2(g)} + 3 \cdot H_2O[/tex3]

Sabemos que a somatória das cargas em ambos os lados deve ser igual, ou seja:

[tex3]\sum \text{Cargas dos Reagentes} = \sum \text{Cargas dos Produtos} \rightarrow \\\\ x \cdot (1-) + y \cdot (1-) + 6 \cdot (1+) = 1- \therefore -x - y = -7 \therefore \boxed{x + y = 7}[/tex3]

Agora, observe a reação: como temos 4 Cloros do lado dos produtos, devemos ter 4 Cloros do lado dos reagentes também. Por isso, o coeficiente de y é 4. Logo, o coeficiente de x é 3. Com isso, ficamos com a seguinte reação:

[tex3]Au_{s} + 3 \cdot NO^{\,\,-}_{3(aq)} + 4 \cdot Cl^{-}_{(aq)} + 6 \cdot H^+_{(aq)} \rightarrow AuCl^{\,\,-}_{4(aq)} + z \cdot NO_{2(g)} + 3 \cdot H_2O[/tex3]

Para balanceá-la, faltam 3 Nitrogênios e 6 oxigênios no produtos. Para resolver isso, o valor de z deve ser 3. Logo, a reação balanceada é:

[tex3]Au_{s} + 3 \cdot NO^{\,\,-}_{3(aq)} + 4 \cdot Cl^{-}_{(aq)} + 6 \cdot H^+_{(aq)} \rightarrow AuCl^{\,\,-}_{4(aq)} + 3 \cdot NO_{2(g)} + 3 \cdot H_2O[/tex3]

Checando para ver se temos as mesmas quantidades de elementos e de cargas nos dois lados:

[tex3]\circ \text{Elementos:}

\\\\

\begin{cases}

\text{Reagentes: } 1Au,3N, 9O, 4Cl,6H \\
\text{Produtos: } 1Au,3N,9O,4Cl,6H \\ \checkmark

\end{cases}

\\\\

\circ \text{Cargas:}

\\\\

\begin{cases}

\text{Reagentes: } 0 + 3 \cdot (1-) + 4 \cdot (1-) + 6 \cdot (1+) \therefore 1- \\
\text{Produtos: } 1- + 0 + 0 \therefore 1- \\ \checkmark

\end{cases}[/tex3]

Logo, resposta: Letra d

Att.,
Pedro