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).
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:
M + O2 —> A^2O3 – atribuir coeficiente l aleatoriamente.
l Al + O2 —» A^2O3 – acertar os coeficientes das demais substâncias
l Al + jO2 —> jA£2O3 – multiplique toda a reação por 4.
4AI + 3O2 -» 2A12O3 – equação balanceada.
Balanceamento de reações de óxido-redução (redox)
O acerto de coeficientes das reaçoes 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 Aoxi e Ared.
Reação de óxido-redução
KCr0 + NaC0 + HSO -» K2SO + Cr2(SO4) + Na2SO + H2O + CO
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. Observe a reação a seguir.
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.
Ct2 (redução): A – l x 2 – 2 (simplificando A = 1) Balanceamento A = 5
C12 (oxidação): A = 5 x 2 = 10 (simplificando A = 5) Balanceamento A = l
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. O permanganato de potássio atua como oxidante e o peróxido de hidrogênio como redutor. Balanceando tem-se
