Sempre que se fala na possibilidade de retirar alguma informação de uma reação química, é preciso saber fazer o balanceamento das equações. Sendo assim, a estequiometria é o cálculo usado pra terminar as quantidades de itens em uma reação química.
Geralmente, em uma fórmula ou reação química temos o reagente, junto de dados como volume e massa, que resultam em um produto final. Portanto, pra saber como calcular esses reagentes, é importante compreender o balanceamento das equações.
Pra que os cálculos sejam feitos de forma correta, é importante entender os princípios das reações químicas. Inclusive, dessa forma é mais fácil saber como balancear o que será retirado ou não. Vamos ver?
Princípios do balanceamento de equações
As principais leis presentes no balanceamento de equações são as leis de proporções definidas, que envolvem a reação adotada com base da proporção de massa do produto com o reagente.
Depois vem a lei de conservação de massa, que indica que as massas são os resultados da soma de todos os reagentes com a soma de todos os produtos. Também conhecida como o Princípio de Lavoisier.
Existe também a Lei da Proporção Atômica, que de forma análoga às outras proporções, esse coeficiente é estequiométrico. Portanto, ele precisa de moléculas em todos os lados da equação pra satisfazer a atomicidade de uma reação.
Métodos de balanceamento
Levando em consideração as leis citadas acima, no balanceamento de equações também existem métodos diferentes pra calcular cada um deles. São divididos de quatro formas diferentes.
Método de tentativas
Nesse caso, o balanceamento é feito de acordo com a escolha de números arbitrários. Esses números envolvem os coeficientes estequiométricos. Embora pareça algo simples, os cálculos podem ficar bem confusos se a teoria não for bem compreendida.
Além disso, pra balancear uma equação com o método das tentativas, como o próprio nome diz, pode ser necessário fazer mais de uma vez.
Método algébrico
Já no método algébrico, é comum usar um conjunto de equações pra calcular muitas variáveis de coeficientes estequiométricos. Portanto, é comum que o escalonamento seja feito por substituição ou por meio de matrizes.
Além disso, nesse método é preciso seguir alguns passos pra conseguir realizar o balanceamento de equações. Em primeiro lugar, é necessário identificar os coeficientes da equação.
Depois, tem que igualar as atomicidades de cada um dos elementos, mas sempre se lembrando de respeitar seu número atômico. Ao resolver a equação, encontrar o coeficiente de valor inteiro, em todas as suas possibilidades. E, por fim, substituir os valores pelos menores possíveis.
Método redox
Esse tipo de balanceamento é feito usando variações de números que oxidam. Sendo assim, ao encontrar os átomos envolvidos na reação, é preciso saber como igualar seus número de elétrons que foram cedidos e recebidos.
No final, os números precisam estar balanceados. Caso falte algo, é preciso voltar e tentar pelo método de tentativas pra complementar o que está faltando.
Portanto, saber identificar os átomos é um ponto fundamental pra quem sofre de oxirredução, pra calcular essa variação. Depois, multiplicar a variação de Nox pra atomicidade do reagente, até que o valor tenha o coeficiente estequiométrico que tenha sofrido processo reverso.
Método Íon-elétron
Por fim, esse método de balanceamento de equações tem como base a divisão da reação global da oxirredução, em que acontecem semi-equações distintas. Pra isso, é necessário reduzir elétrons do lado do reagente.
E do lado dos produtos, é necessário reduzir os ânions. De maneira análoga, essa semi-equação calcula a oxidação pra, depois, adicionar elétrons novamente, mas dessa vez do outro lado.
Pra concluir o estudo, leia o resumo “Como fazer o balanceamento das equações químicas?” e resolva os exercícios abaixo.
- (FUVEST) A decomposição térmica de 1 mol de dicromato de amônio é representada pela equação:
(NH4)2Cr2O7 à N2 + CrxOy + z H2O
Os valores de x, y e z são, respectivamente:
- a) 2, 3 e 4
- b) 2, 7 e 4
- c) 2, 7 e 8
- d) 3, 2 e 4
- e) 3, 2 e 8
1. (Mackenzie) Das equações abaixo, estão balanceadas incorretamente:
I. NH3+HCl→NH4Cl
II. BaCl2+H2SO4→HCl+BaSO4
III. C2H6O+O2→CO2+H2O
IV. N2+H2→NH3
- a) Somente I e II.
- b) Somente I e III.
- c) Somente II e IV.
- d) Somente II, III e IV
- e) Todas.
2. (UEPA) Considerando-se a equação química não balanceada
Mg + HCl → MgCl2 + H2
E admitindo-se, num balanceamento, o coeficiente 6 (seis) pra cada produto, o coeficiente de cada reagente será, respectivamente:
- a) 3 e 6.
- b) 6 e 6.
- c) 6 e 12.
- d) 12 e 6.
- e) 12 e 12.
GABARITO
1. A
Resolução passo-a-passo:
Pra balancear a equação, devemos deixar a quantidade de cada um dos elementos nos produtos e reagentes igual.
Nos reagentes (antes da seta) é estabelecida a quantidade dos elementos:
N = 2 (2 x 1 = 2)
H = 8 (4 x 2 = 8)
Cr = 2
O = 7
Então, pra igualar os produtos e reagentes, a quantidade de cada elemento será a seguinte:
N = 2
Cr = 2
O = 7
H = 8
Ou seja, os produtos deixam de ser CrxOy + z H2O e passam a ser: Cr2O3 + 4 H2O, então x = 2, y = 3 e z = 4.
2. D
Resolução passo-a-passo:
A equação I está balanceada corretamente, a quantidade de cada elemento presente nos reagentes é a mesma nos produtos.
Na equação II, há 2 átomos de cloro nos reagentes (BaCl2) e apenas 1 nos produtos (HCl). Há também 2 átomos de hidrogênio nos reagentes (H2SO4) e apenas 1 nos produtos (HCl). A equação não está balanceada.
A equação III possui 2 carbonos nos reagentes (C2H6O) e apenas 1 nos produtos (CO2). Existem 6 átomos de hidrogênio nos reagentes (C2H6O) e apenas 2 nos produtos (H2O). O oxigênio apresenta a mesma quantidade no primeiro e no segundo membro, porém a equação não está balanceada.
Na equação IV temos 2 átomos de nitrogênio nos reagentes (N2) e apenas 1 no produto (NH3). Há 2 átomos de hidrogênio nos reagentes (H2) e 3 no produto (NH3). A equação não está balanceada.
Somente a equação I está balanceada corretamente.
3. C
Resolução passo-a-passo:
Se temos que colocar o coeficiente 6 nos produtos, a reação se torna:
Mg + HCl → 6 MgCl2 + 6 H2
Então teremos que compensar a quantidade de produtos multiplicando também os valores nos reagentes, a fim de obter o balanceamento da reação. Temos seis átomos de magnésio nos produtos, então esse será seu coeficiente no reagente:
6 Mg + HCl → 6 MgCl2 + 6 H2
Nos produtos, temos doze átomos de cloro e doze átomos de hidrogênio nos produtos. Então devemos multiplicar o índice 2 pelo coeficiente 6 e o coeficiente de HCl no reagente se tornará 12:
6 Mg + 12 HCl → 6 MgCl2 + 6 H2
Portanto, o coeficiente de cada reagente é, respectivamente, 6 e 12.
