Resumo de Química - Balanceamento químico

O balanceamento químico consiste em igualar o número de átomos dos reagentes aos átomos dos produtos. Através desse recurso é possível estimar a quantidade de matéria de cada um dos componentes envolvidos na equação.

O comportamento das substâncias envolvidas em uma reação química é explicado por Antoine Laurent Lavoisier, através da Lei de Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier:

“Em uma reação química feita em recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.”

Essa frase deu origem ao famoso enunciado:

“Na natureza nada se cria, nada se forma, tudo se transforma.”

De acordo com essa lei, em um reação a massa se mantém pois os átomos de um elemento não se transformam em novos átomos ou são destruídos. Eles apenas são rearranjados para formar novas substâncias. 

Equações químicas

As equações química fornecem informações sobre as reações químicas. Geralmente, elas são acompanhadas por letras e números. Saber o que significa cada um deles é essencial para fazer o balanceamento químico.  

Observe abaixo a reação de síntese da água:

H2 + O2 --> H2O

Os reagentes são mostrados no lado esquerdo da equação e os produtos no lado direito. Dito isso, o gás hidrogênio e o gás oxigênio reagem e formam um produto: a água.

Os coeficientes estequiométricos (números que antecedem o elemento) indicam a quantidade de cada componente da reação química. Nesse caso, os coeficientes são igual a 1 (especificamente esse número fica oculto).

O exemplo acima trata de uma equação não balanceada. Uma vez que, ela contraria a Lei de Conservação das Massas. Podemos notar que antes da reação existiam 2 átomos de oxigênio e no produto existe apenas 1.

Ao realizar o balanceamento químico dessa equação, a forma correta de escrevê-la é:

2H2+O2 --> 2H2O

Após o balanceamento químico temos duas moléculas de hidrogênio que reagem com uma molécula de oxigênio e formam duas moléculas de água.

Já em uma equação balanceada, quando os reagentes formam os produtos, os átomos da reação química continuam os mesmos, porém rearranjados. Veja no abaixo a formação do dióxido de carbono:

C + O2 --> CO2

Métodos de balanceamento químico

O balanceamento da equação de síntese da água é um exemplo simples. Contudo, existem outros casos mais complexos e três métodos podem ser aplicados: tentativas, algébrico e oxirredução.

Para todos esses métodos, um macete pode ser utilizado para facilitar o balanceamento químico das equações. A técnica é memorizar a sigla MACHO, que corresponde às famílias e os elementos químicos:

  1. Metais
  2. Ametais
  3. Carbono
  4. Hidrogênio
  5. Oxigênio

Método das tentativas

Esse método consiste em escolher números arbitrários para os coeficientes estequiométricos, o que parece simples mas pode tornar-se trabalhoso se a equação for grande.

Um roteiro pode ser seguido para utilizar esse método:

  1. Atribuir um coeficiente ao elemento que aparece apenas uma vez em cada membro da equação;
  2. Caso haja mais de um elemento, deve-se dar preferência ao que tiver o maior índice. Para descobrir o elemento, basta somar os números subscritos de cada um;
  3. Para igualar o número de átomos, o índice deve ser transformado em coeficiente;
  4. Prosseguir com transposição de elementos até que o balanceamento seja finalizado.

Método algébrico

Esse método de balanceamento químico utiliza equações, cujos resultados indicam os coeficientes estequiométricos da reação.

Algumas etapas devem ser seguidas:

  1. Atribuir uma letra como coeficiente algébrico de cada átomo;
  2. Escrever uma equação para cada elemento, igualando a quantidade de átomos no reagente e no produto;
  3. Atribuir um valor aleatório para cada uma das letras e resolver as equações;
  4. Substituir os coeficientes algébricos pelos valores encontrados.

Método oxirredução

As reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons. Deste modo, o método de balanceamento químico que apropria-se desse tipo de reação é baseado na variação do número de oxidação (nox) dos átomos participantes.

As seguintes etapas devem ser realizadas para fazer o balanceamento:

  1. Determinar o nox de todos os elementos envolvidos na reação; verificar quais deles sofrem oxirredução e, posteriormente, calcular a variação;
  2. Determinar a variação total (Δ) do elemento que sofre oxidação ou redução. Para tal, multiplica-se o valor da variação pela sua atomicidade;
  3. O número obtido deve ser colocado como coeficiente do elemento que sofreu o processo reverso.
  4. Balancear o resto da equação através do método das tentativas

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