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Le chauffage du fluorosulfonate de baryum (Ba(SO₃F)₂) produit du sulfate de baryum (BaSO₄) et un autre composé (X) selon l’équation suivante. Ba(SO₃F)₂ produit BaSO₄ plus X Quelle est la formule moléculaire du composé X ?
Avant de pouvoir déterminer la formule moléculaire du composé X, nous devons mieux comprendre les fondements des équations chimiques équilibrées. Une équation chimique équilibrée est une équation de réaction dans laquelle le nombre d’atomes de chaque élément est le même des deux côtés de la réaction. Par exemple, en examinant cette équation de réaction, nous pouvons constater qu’il y a un atome de calcium, un atome de carbone et trois atomes d’oxygène de chaque côté de la flèche de réaction. Le nombre d’atomes de chaque élément est identique des deux côtés de la flèche de réaction et cette équation chimique est donc équilibrée.
Afin de pouvoir déterminer la formule moléculaire du composé X, nous devons donc déterminer le nombre requis d’atomes de chaque élément pour équilibrer la réaction. Commençons par dresser une liste du nombre d’atomes de chaque élément déjà inclus dans l’équation de réaction. Dans cette équation, nous constatons la présence des éléments baryum, soufre, oxygène et fluor. Il y a un atome de baryum du côté gauche de la flèche de réaction. À l’intérieur des parenthèses, nous voyons un atome de soufre, trois atomes d’oxygène et un atome de fluor. Cependant, nous devons tenir compte de l’indice deux à l'extérieur des parenthèses.
Cet indice signifie qu’il y a deux ions fluorosulfonate dans ce composé et nous devons donc multiplier le nombre d’atomes à l’intérieur des parenthèses par deux. Par conséquent, il y a deux atomes de soufre, six atomes d’oxygène et deux atomes de fluor du côté gauche de l’équation de réaction. Du côté droit de l’équation, nous voyons un atome de baryum, un atome de soufre et quatre atomes d’oxygène. Nous pouvons maintenant utiliser notre compréhension des équations chimiques équilibrées pour trouver combien d’atomes de chaque élément doivent faire partie du composé X.
En examinant les atomes de baryum, nous constatons qu’il y a un atome de baryum de chaque côté de l’équation de réaction et qu'ils sont actuellement équilibrés. Le composé X ne peut donc pas contenir d'atome de baryum ; sinon, le nombre d’atomes de baryum ne serait pas équilibré. Regardons maintenant les atomes de soufre. Il y a deux atomes de soufre du côté gauche de l’équation de réaction, mais il y en a un seul du côté droit. Afin d'équilibrer la réaction, il faudra un total de deux atomes de soufre des deux côtés de l’équation de réaction. Le composé X doit donc contenir un atome de soufre.
En examinant les atomes d’oxygène, nous constatons qu'il y a six atomes d’oxygène du côté gauche de l’équation de réaction, alors qu'il y a quatre atomes d’oxygène du côté droit. Afin d'équilibrer l'équation, il doit y avoir six atomes d’oxygène des deux côtés de l’équation de réaction. Cela signifie que le composé X doit contenir deux atomes d’oxygène.
Enfin, en examinant les atomes de fluor, nous constatons qu’il y a deux atomes de fluor du côté gauche de l’équation de réaction, mais aucun atome de fluor du côté droit. Afin d'équilibrer l’équation de réaction, le composé X doit contenir deux atomes de fluor. Nous savons maintenant que le composé X doit contenir un atome de soufre, deux atomes d’oxygène et deux atomes de fluor. Nous pouvons exprimer ces informations en utilisant la formule chimique SO2F2.
Ainsi, le chauffage du fluorosulfonate de baryum produit du sulfate de baryum et le composé X, dont la formule moléculaire est SO2F2.
