UFPA 2016/2

Passo 1 – Copiar a equação não balanceada

\(\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + SiO_2 + C \;\longrightarrow\; P_4 + CaSiO_3 + CO}\)

Passo 2 – Escolher o elemento de referência

Como o enunciado pede a quantidade de \(\mathrm{CO}\) para 1 mol de \(\mathrm{P_4}\), começamos fixando o coeficiente de \(\mathrm{P_4}\) igual a 1.

Passo 3 – Balancear o fósforo

O reagente contém \(\mathrm{Ca_3(PO_4)_2}\), que possui 2 átomos de P. Para obter 4 átomos (os que existem em \(\mathrm{P_4}\)), precisamos de duas unidades:

\(\color{blue}{2}\,\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + SiO_2 + C \;\longrightarrow\; P_4 + CaSiO_3 + CO}\)

Passo 4 – Balancear o cálcio

Agora há 6 átomos de Ca à esquerda (2 × 3). Devemos colocar 6 em \(\mathrm{CaSiO_3}\):

\(2\,\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + SiO_2 + C \;\longrightarrow\; P_4 + \color{blue}{6}\,CaSiO_3 + CO}\)

Passo 5 – Balancear o silício

Há 6 átomos de Si à direita. Logo, precisamos de 6 mols de \(\mathrm{SiO_2}\):

\(2\,\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + \color{blue}{6}\,SiO_2 + C \;\longrightarrow\; P_4 + 6\,CaSiO_3 + CO}\)

Passo 6 – Balancear o oxigênio

• Reagentes:
\(2\,\mathrm{Ca_3(PO_4)_2}\) → 16 O
\(6\,\mathrm{SiO_2}\) → 12 O
Total = 28 O

• Produtos:
\(6\,\mathrm{CaSiO_3}\) → 18 O
\(x\,\mathrm{CO}\) → x O
Total = 18 + x

Igualando: \(28 = 18 + x \;\Rightarrow\; x = 10\)

Passo 7 – Balancear o carbono

Como há 10 mols de \(\mathrm{CO}\) produzidos, é necessário introduzir 10 mols de carbono elementar (C) nos reagentes:

\(2\,\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + 6\,SiO_2 + \color{blue}{10}\,C \;\longrightarrow\; P_4 + 6\,CaSiO_3 + 10\,CO}\)

Passo 8 – Conferir

Todos os elementos estão agora balanceados. Assim, para cada 1 mol de \(\mathrm{P_4}\) formam-se 10 mols de \(\mathrm{CO}\).

Resposta: 10 ( alternativa C )