Secretaria Municipal de Educação de São Paulo 2023
Atenção: a Tabela abaixo deve ser usada como apoio para responder algumas questões específicas de Química.
Classificação Periódica dos Elementos
O composto P4O10 é um sólido cristalino branco que pode ser preparado pela queima do fósforo elementar. Trata-se de um potente agente desidratante, evidenciado pela forte reação exotérmica com a água formando H3PO4 e pela capacidade de gerar anidridos a partir de ácidos inorgânicos.
Considere as reações de P4O10 incompletas e não balanceadas:
I. P4O10 + a KOH → b K3PO4 + c H2O
II. P4O10 + d HClO4 → e X + f H3PO4
A esse respeito, é correto afirmar que
o coeficiente estequiométrico a, na reação (I), é 3.
o coeficiente estequiométrico a, na reação (I), é 12.
o coeficiente estequiométrico e, na reação (II), é 3.
o produto X na reação (II) é Cl2O3.
a reação (II) não ocorre, pois P4O10 é um óxido ácido.
Resolução
Balanceamento da reação (I)
- Escreva a equação genérica: P4O10 + a KOH → b K3PO4 + c H2O.
- Contabilize os átomos:
| Elemento | Reagentes | Produtos |
|---|---|---|
| P | 4 | b |
| K | a | 3 b |
| H | a | 2 c |
| O | 10 + a | 4 b + c |
- Da primeira linha: 4 = b → b = 4.
- Segunda linha: a = 3 b = 12.
- Terceira linha: a = 2 c → 12 = 2 c → c = 6.
- Verificação do oxigênio: 10 + 12 = 22 (reagentes) e 4·4 + 6 = 22 (produtos). ✔️
Portanto, o coeficiente a vale 12.
Balanceamento da reação (II)
P4O10 atua como agente desidratante, removendo H2O de 2 HClO4 e formando o anidrido correspondente, Cl2O7. A água removida hidrata o P4O10, gerando H3PO4.
Escreva a equação geral:
P4O10 + d HClO4 → e Cl2O7 + f H3PO4
- P: 4 (reag.) = f (prod.) → f = 4.
- Cl: d = 2 e → e = d/2.
- H: d = 3 f → d = 3·4 = 12.
- Logo e = 12/2 = 6.
- Verifique O: 10 + 12·4 = 58 (reag.) e 6·7 + 4·4 = 42 + 16 = 58 (prod.). ✔️
Assim, e = 6 e X = Cl2O7.
Confronto com as alternativas
- A) a = 3 (falsa, a = 12).
- B) a = 12 (verdadeira).
- C) e = 3 (falsa, e = 6).
- D) X = Cl2O3 (falsa, X = Cl2O7).
- E) A reação ocorre, logo a afirmação é falsa.
Resposta: alternativa B.
Dicas
Erros Comuns
1. Óxidos ácidos (anidridos)
P4O10 é o anidrido do ácido fosfórico: P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4.
2. Agentes desidratantes
Substâncias como P4O10 “puxam” água de outras moléculas, transformando ácidos em seus anidridos.
3. Balanceamento de equações
Usa-se conservação de massa: o número de átomos de cada elemento deve ser igual em ambos os lados da seta.
4. Anidrido do HClO4
A desidratação de 2 HClO4 forma Cl2O7 + H2O.
