Balanceamento de Equações Químicas


Ciclo do carbono – a natureza trata de transformar a matéria, estabe­lecendo um ciclo perfeito, aproveitando-a em toda sua extensão. Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma. Com esse enunciado, Lavoisier estabelece que, em um sistema fechado de reação, a massa total dos reagen­tes é igual à massa total dos produtos. Como consequên­cia, cria o balanceamento das reações químicas e a Lei da Conservação da Massa (ou matéria).

Balanceamento de Equações Químicas

Note que a quantidade de átomos de cada elemento não é exatamente igual entre reagentes e produto (equa­ção não balanceada), isso faz com que a massa não per­maneça constante (contrariando a Lei de Lavoisier).

Observe que, após balancear a equação química, a massa dos reagentes é igual à massa do produto (obede­cendo à Lei de Conservação da Massa). Sendo assim pode-se concluir que o balanceamento de equações quí­micas é uma consequência da Lei de Lavoisier.

O acerto de coeficientes é feito principalmente por dois métodos: tentativa e redox.

Balanceamento por tentativa (método direto)

Para efetuar o balanceamento por tentativa, deve-se observar a preservação de átomos dos elementos participantes da reação. Pode-se aplicar algumas técnicas para facilitar o acerto dos coeficientes:
•         atribuir aleatoriamente o coeficiente l para um dado elemento;
•         por meio desse elemento, determinar os demais coeficientes da equação;
•         quando houver necessidade, atribuir coeficiente fracionário;
•         para retirar o coeficiente fracionário da equação, multiplique toda a equação pelo maior valor encontrado no denominador da fração.

Exemplo:
A£ + O2 —> A^2O3 – atribuir coeficiente l aleatoriamente.
l At + O2 —> A^2O3 – acertar os coeficientes das demais substâncias
l Al + -rO2 -> 2″ A^2O3 – multiplique toda a reação por 4. + 3Q2 —> 2AI O3 – equação balanceada.

Balanceamento de reações de óxido-reduçao (redox)

O acerto de coeficientes das reações de redox deve ser feito de maneira metódica, a partir das regras apresentadas a seguir.
I. Determinar, na equação química, qual espécie se oxida e qual se reduz, para tanto deve-se determinar o nox de cada elemento presente na equação química.
II. Identificar os elementos que tiveram variação de nox, pois eles determinarão os coeficiente pelos quais se começará a balancear a reação.
III.  Encontrar os valores de Aoxi e Ared:
•    A . = número de elétrons perdidos x atomicidade do elemento;
•    A . = número de elétrons recebidos x atomicidade do elemento.
IV. Trabalhar sempre com os menores valores possíveis de Aox. e Ared.

Reação de óxido-redução

K2Cr207 + Na2C204 + H2SO4 -> K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O + CO2
K2Cr207 + Na2C204 + H2S04————————— > K2S04 + Cr2(SO4)3 + Na2S04 + H20 + C02
Ocorre redução (variação = 6-3 = 3)

Reação de auto-oxirredução

Na reação a seguir, a mesma espécie química reduz e oxida. Essa reação é chamada de reação de auto-oxir­redução.

Reação iônica

Algumas reações de redox apresentam espécies iônicas. Nesse caso, o simples acerto de coeficientes baseado na conservação do número de átomos não é suficiente. Deve-se lembrar que, em um sistema de transferência de elétrons, a carga elétrica total dos reagentes é igual à car­ga elétrica total dos produtos.

Após verificar o nox de cada elemento químico pre­sente, procede-se ao balanceamento como explicitado anteriormente. Inicia-se o balanceamento pelo primeiro membro. Observe a troca dos valores dos A obtidos.

C12 (redução): A = l * 2 = 2 (simplificando A = 1) Balanceamento A = 5
C12 (oxidação): A = 5 x 2 = 10 (simplificando A = 5) Balanceamento A = l

Por meio dos nox, verificam-se os valores de A e inicia-se o acerto de coeficientes pelo primeiro membro.

Presença de H2O2

O peróxido de hidrogênio (H2O2) pode participar de reações de oxirredução atuando como agente oxidante ou redutor. Sendo assim, devemos verificar o comporta­mento do peróxido por meio dos demais participantes da reação. Se um deles atuar como redutor o peróxido deve ser considerado como oxidante e vice-versa.