Uma reação química ocorre quando uma molécula ou conjunto de moléculas é transformado em outro tipo de molécula ou conjunto de moléculas. Para descrever esse processo, os cientistas usam equações químicas.
UMA equação química é uma representação simbólica da reação química. Ele é escrito usando nomes de elementos retirados da tabela periódica e indica reagentes e produtos.
O que é um exemplo de equação química?
A seguinte equação mostra a equação química para uma reação de combustão:
À esquerda da seta estão os reagentes para esta reação, enquanto à direita estão os produtos. A seta indica a direção em que a reação ocorre.
Você pode ver que a reação leva metano e oxigênio para produzir dióxido de carbono e água. Você também pode ver que há um coeficiente próximo ao oxigênio e à água. Por que é isso?
A Lei de Conservação de Massa e Equações Químicas
O Lei da Conversação da Missa afirma que os átomos não são criados nem destruídos durante uma reação química. Como resultado, o número total de átomos de cada tipo deve ser sempre o mesmo em ambos os lados da equação química.
Uma vez que os reagentes e os produtos não mudam, muitas vezes a única maneira de garantir o mesmo número de os átomos estão em cada lado da seta envolve a adição de coeficientes aos compostos individuais envolvidos.
Dê uma olhada na reação de combustão mostrada acima novamente. Desta vez, não possui coeficientes:
Do lado dos reagentes, há um átomo de carbono, quatro átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio.
No lado dos produtos, há um átomo de carbono, dois átomos de hidrogênio e três átomos de oxigênio.
A Lei de Conservação da Massa foi quebrada! Não há igual número de átomos de hidrogênio ou oxigênio em nenhum dos lados. O lado do reagente tem quatro átomos de hidrogênio, enquanto o lado do produto tem apenas dois.
Isso significa que os coeficientes são necessários para garantir que haja um número igual de átomos em ambos os lados. Nesse caso, ao adicionar um dois como coeficiente à água, você termina com quatro átomos de hidrogênio em cada lado, que é exatamente o que é necessário. Então, o hidrogênio é conservado.
Por último, o número de átomos de oxigênio precisa ser equilibrado. Depois de adicionar o coeficiente de dois à água, há quatro átomos de oxigênio no lado do produto e apenas dois no lado do reagente. Adicionando um coeficiente de dois ao O2 reagente, este desequilíbrio pode ser corrigido. Com isso, agora existem quatro átomos de oxigênio em cada lado.
Aqui está a versão equilibrada da equação:
Etapas para equilibrar equações químicas
Embora o equilíbrio das equações sempre exija algum trabalho de adivinhação e algumas tentativas e erros, existem algumas regras básicas que você pode seguir.
- Calcule o número de átomos para cada elemento em cada lado.
- Escolha um elemento para começar. Normalmente, é melhor começar escolhendo o elemento que contém mais. Equilibre aquele elemento adicionando coeficientes.
- Recalcule o número total de átomos para cada elemento após a adição dos coeficientes.
- Equilibre o próximo elemento adicionando coeficientes.
- Continue este processo até que todos os elementos estejam equilibrados.
- Lide com íons poliatômicos como uma unidade.
- Se alguns compostos forem carregados, certifique-se de que as cargas também estejam equilibradas.
- Sempre termine verificando seu trabalho.
Por exemplo, equilibre a equação para a reação geral de fotossíntese:
1. Calcule o número de átomos de cada elemento em cada lado.
| Elemento | Lado Reagente | Lado do Produto |
|---|---|---|
C |
1 |
6 |
H |
2 |
12 |
O |
3 |
8 |
2. Escolha um elemento para começar. Normalmente, é uma boa ideia começar com o elemento que tem mais átomos. Neste caso, são os 12 átomos de hidrogênio no lado do produto. O lado do reagente deve ser alterado para que também haja 12 átomos de hidrogênio nesse lado. Para fazer isso, você pode adicionar um coeficiente de 6 na frente da água, pois a água contém dois hidrogênios.
3. Agora, recalcule o número total de átomos.
| Elemento | Lado Reagente | Lado do Produto |
|---|---|---|
C |
1 |
6 |
H |
12 |
12 |
O |
8 |
8 |
4. Em seguida, você pode passar para o carbono, uma vez que ele claramente ainda não está equilibrado. Para fazer isso, a adição de um coeficiente de 6 na frente do dióxido de carbono produzirá 6 átomos de carbono no lado do reagente.
5. Agora, recalcule o número de átomos de cada lado.
| Elemento | Lado Reagente | Lado do Produto |
|---|---|---|
C |
6 |
6 |
H |
12 |
12 |
O |
18 |
8 |
6. Agora, o único elemento que resta para equilibrar é o oxigênio. Existem 6 átomos de oxigênio no primeiro produto. Então isso deixaria 12 átomos. Se um coeficiente de 6 é adicionado na frente do O2, seriam 12 átomos de oxigênio.
7. Para ter certeza de que isso está correto, recalcule o número de átomos de cada elemento em cada lado.
| Elemento | Lado Reagente | Lado do Produto |
|---|---|---|
C |
6 |
6 |
H |
12 |
12 |
O |
18 |
18 |
Agora, você tem uma equação equilibrada para a reação geral da fotossíntese.