terça-feira, 1 de dezembro de 2015

Dr. Kimio - Balanceamento de Equações


1º) Escrever a equação química:

Reaçãode combustão completa do etanol.
Obs.: os nomes das substâncias estão escritos apenas com o objetivo de descrever o que está representado por fórmulas, pois eles não pertencem à representação da equação química.

2º) Contar os átomos antes da seta (reagentes) e depois da seta (produtos):


Reagentes: 2 C, 6 H, 3 O               Produtos: 1 C, 2 H, 3 O

Comparando as quantidades de átomos representados nos reagentes e produtos, vemos que são diferentes, quando isto ocorre dizemos que a equação não está balanceada.

3º) Equilibrar as quantidades de átomos:

Para balancear, colocamos números a frente de cada participante representado na equação, este número multiplica as quantidades de todos os átomos da fórmula após ele. Escolhemos os números por tentativa e erro, sempre contando a quantidade de átomos dos reagentes e produtos, para chegar a uma igualdade.




Agora, ao contar os átomos do álcool etílico temos: C 2 x 2 = 4 C, H 2 x 6 = 12 H, O 2 x 1 = 2 O.




Contando após colocar os coeficientes estequiométricos:
Reagentes: 4 C, 12 H, 4 O   Produtos: 2 C, 2 H, 5 O
As quantidades de átomos continuam diferentes, isto significa que os números que usamos para balancear a equação não servem para balancear a equação. Temos que mudar um, dois, três ou todos eles novamente.




Contando após colocar os coeficientes estequiométricos:
Reagentes: 4 C, 12 H, 14 O   Produtos: 4 C, 12 H, 14 O

As quantidades de átomos estão iguais, então se quando a quantidade de átomos de reagentes e produtos é diferente dizemos que a equação não está balanceada, agora devemos dizer que ela está balanceada; porém como podemos garantir que não há outros números que também fazem com que a equação fique balanceada? Como podemos garantir que, por tentativa e erro, chegaremos sempre ao resultado correto?

Para verificar se os números usados, que fazem com que a quantidade de átomos nos reagentes seja igual à quantidade de átomos nos produtos, há duas regras que sempre devem ser respeitadas:
1)      Os coeficientes estequiométricos devem ser sempre inteiros;
2)      Os coeficientes estequiométricos devem ser sempre os menores possíveis.

Observando os números usados – 2, 6, 4, 6 – vemos que a primeira regra foi cumprida, são todos inteiros; no entanto a segunda regra não foi cumprida, pois os números são múltiplos de 2, devendo serem todos divididos por 2 para obtermos os menores números possíveis, ficando 1, 3, 2, 3:




Contando: Reagentes 2C, 6 H, 7 O – Produtos: 2 C, 6 H, 7 O.

Os coeficientes estequiométricos são inteiros e os menores possíveis (o único número que divide TODOS sem que deixem de ser inteiros é o 1). Agora podemos afirmar com certeza absoluta que a equação está balanceada.

                           Obs.: 1 – os coeficientes estequiométricos correspondem ao número de mols de cada participante na reação, assim 1 mol de álcool etílico reage com 3 mols de gás oxigênio, formando 2 mols de gás carbônico e 3 mols de água.
                                             2 – a equação acima pode ser balanceada de forma diferente, não de forma correta, mas de forma ACEITÁVEL, quando houver uma justificativa para tal mudança. Exemplo, pode-se estar interessado no calor de combustão da reação acima quando reage 1 mol de gás oxigênio, ficando a equação:




Neste caso deseja-se que o coeficiente estequiométrico do oxigênio seja 1, isto é muito comum no estudo da Termoquímica, onde temos que balancear as equações e depois temos que ajustar os coeficientes de acordo com um interesse particular, como dito isto é ACEITÁVEL mas não é o balanceamento correto.


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