Qual é a equação química balanceada?

Vamos dar uma olhada nesta escala. Podemos ver que está desequilibrado, com o lado direito (vermelho) pesando mais que o lado esquerdo (azul). Para que os dois lados fiquem equilibrados, precisamos colocar um pouco mais de massa no lado esquerdo até que tenham a mesma massa.

Assim como queremos que a escala seja equilibrada em ambos os lados, uma equação química também deve ser equilibrada em ambos os lados. Uma equação química nos mostra as substâncias envolvidas em uma reação química - as substâncias que reagem ( reagentes ) e as substâncias que são produzidas ( produtos ). Em geral, uma equação química se parece com isto:

De acordo com a lei de conservação da massa , quando ocorre uma reação química, a massa dos produtos deve ser igual à massa dos reagentes. Portanto, a quantidade de átomos em cada elemento não muda na reação química. Como resultado, a equação química que mostra a reação química precisa ser equilibrada. Uma equação química balanceada ocorre quando o número de átomos envolvidos no lado dos reagentes é igual ao número de átomos no lado dos produtos.

Vamos dar uma olhada em uma equação que representa uma reação química:

Nessa reação química, o nitrogênio (N2) reage com o hidrogênio (H) para produzir amônia (NH3). Os reagentes são o nitrogênio e o hidrogênio, e o produto é a amônia. Se olharmos para esta equação, podemos ver que a equação não está equilibrada.

A equação não está balanceada porque no lado dos reagentes, existem 2 átomos de nitrogênio (N) e 2 átomos de hidrogênio (H). No lado dos produtos, há 1 átomo de nitrogênio (N) e 3 átomos de hidrogênio (H). O número de átomos não está equilibrado em ambos os lados.

Para equilibrar a equação química acima, precisamos fazer uso de coeficientes. Um coeficiente é um número que colocamos na frente de uma fórmula química. Na equação química, para tornar o número de átomos de nitrogênio (N) igual em ambos os lados, primeiro colocamos um coeficiente de 2 na frente de NH3.

Assim que fizermos isso, o número de átomos de nitrogênio (N) em ambos os lados estará equilibrado. No entanto, o número de átomos de hidrogênio (H) não é equilibrado em ambos os lados. Precisamos fazer uso de outro coeficiente na frente de H2. Desta vez, colocamos um coeficiente de 3 na frente de H2 para equilibrar a equação química.

A equação acima agora está equilibrada. Existem 2 átomos de nitrogênio (N) e 6 átomos de hidrogênio (H) em ambos os lados dos reagentes e produtos. Como não há coeficiente na frente de N2, isso significa que o coeficiente é igual a 1.

Passos para equilibrar uma equação

A prática sempre leva à perfeição. Em geral, para equilibrar uma equação, aqui estão as coisas que precisamos fazer:

• Conte os átomos de cada elemento nos reagentes e nos produtos.
• Use coeficientes; coloque-os na frente dos compostos conforme necessário.

Os passos são simples, mas é um processo de tentativa e erro. Vamos dar uma olhada em mais algumas equações e técnicas de exemplo que podem ser usadas para equilibrar cada uma.

Exemplo 1

Esta é uma reação entre o metano (CH4) e o oxigênio (O2), produzindo dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).

A reação mostrada é uma reação de combustão : um composto reage com o oxigênio e produz dióxido de carbono e água. A técnica consiste em equilibrar os átomos de carbono (C) primeiro, depois os átomos de hidrogênio (H) e, em seguida, os átomos de oxigênio (O).

Nesse caso, os átomos de carbono (C) já estão balanceados. Portanto, agora olhamos para os átomos de hidrogênio (H). Existem 4 átomos de hidrogênio (H) no lado dos reagentes e 2 átomos de hidrogênio (H) no lado dos produtos. Para equilibrá-los, colocamos um coeficiente de 2 na frente de H2O.

Os átomos de hidrogênio (H) agora estão equilibrados. Devido ao coeficiente 2 na frente de H2O, há um total de 4 átomos de oxigênio (O) no lado dos produtos. Para equilibrar os átomos de oxigênio em ambos os lados, colocamos um coeficiente de 2 na frente do O2. A equação química agora está equilibrada.

Exemplo 2

É uma reação entre o óxido férrico (Fe2O3) e o carbono (C), produzindo Ferro (Fe) e dióxido de carbono (CO2).

Esta reação não é equilibrada. Primeiro, precisamos equilibrar os átomos de oxigênio. Fazemos isso fazendo com que haja 6 átomos de oxigênio em cada lado. Para fazer isso, precisamos colocar um coeficiente de 2 na frente do Fe2O3 e um coeficiente de 3 na frente do CO2.

Agora que os átomos de oxigênio estão equilibrados, precisamos primeiro equilibrar os átomos de ferro (Fe). Para fazer isso, precisamos colocar um coeficiente de 4 na frente do Fe no lado dos produtos. Agora que os átomos de Fe estão equilibrados, podemos equilibrar os átomos de carbono. Fazemos isso colocando um coeficiente de 3 na frente de C no lado dos reagentes. A equação química agora está equilibrada.

Exemplo 3

Ao lidar com equações químicas com íons poliatômicos , que são íons feitos de mais de um átomo, existe uma técnica especial para equilibrar a equação química.

A técnica consiste em tratar todo o íon poliatômico como se fosse apenas um átomo. Vamos dar uma olhada nesta equação química.

O íon poliatômico neste caso é PO4 (verde). Vamos tratar todo esse íon poliatômico como um átomo. No lado dos reagentes, há um íon PO4 e, no lado dos produtos, há dois íons PO4.

O primeiro passo é equilibrar os íons poliatômicos em ambos os lados. Para fazer isso, colocamos um coeficiente de 2 na frente do Na3PO4. Os átomos de sódio (Na) dobram e o PO4 agora está equilibrado em ambos os lados.

A próxima etapa é equilibrar os átomos de magnésio (Mg) e sódio (Na) e cloro (Cl). Primeiro, equilibramos os átomos de magnésio, colocando um coeficiente de 3 na frente do MgCl2.

Em seguida, balanceamos os átomos de Na e Cl em ambos os lados, colocando um coeficiente de 6 na frente do NaCl. A equação balanceada resultante é, portanto:

Exemplo 4

Vejamos a reação entre o alumínio (Al) e o ácido sulfúrico (H2SO4). Nessa reação, nosso íon poliatômico, que contaremos como um átomo, é SO4. No lado dos reagentes, há um íon SO4, e no lado dos produtos, há três íons SO4.

Primeiro precisamos equilibrar os íons SO4 e, para fazer isso, colocamos um coeficiente de 3 na frente de H2SO4.

Os átomos de hidrogênio e alumínio estão desequilibrados. A próxima etapa é equilibrar os átomos de hidrogênio (H) colocando um coeficiente de 3 na frente de H2.

A última etapa é equilibrar os átomos de alumínio (Al). Fazemos isso colocando um coeficiente de 2 na frente de Al. A equação química agora está equilibrada.

Resumo da lição

De acordo com a lei de conservação da massa , a massa dos reagentes deve ser igual à massa dos produtos quando ocorre uma reação química. Isso significa que o número de átomos diferentes envolvidos na reação das substâncias deve permanecer inalterado após a ocorrência da reação. Onde há uma reação química, há uma equação química. A equação química precisa ser balanceada para que siga a lei da conservação da massa. Uma equação química balanceada ocorre quando o número dos diferentes átomos dos elementos no lado dos reagentes é igual ao do lado dos produtos.

O equilíbrio das equações químicas é um processo de tentativa e erro. Ao equilibrar as equações químicas, primeiro precisamos contar os diferentes átomos no lado dos reagentes e no lado dos produtos. Se a equação não estiver balanceada, precisamos usar coeficientes , que são números que colocamos na frente das substâncias reagindo, para balancear a equação. Se não houver coeficiente antes da fórmula química, isso significa que o coeficiente é igual a um.

Para reações de combustão, a técnica é balancear os átomos de carbono (C), seguidos pelos átomos de hidrogênio (H) e depois pelos átomos de oxigênio (O). Para átomos envolvendo íons poliatômicos, a técnica geral é contar todo o íon poliatômico como um átomo, equilibrá-los primeiro e, em seguida, equilibrar o restante dos átomos.

Qual a equação química balanceada?

Quais das equações químicas estão devidamente balanceadas?

O que é uma equação química de um exemplo?