Método de balanceamento algébrico (com exemplos) - Ciência - 2023

Contente

• Maneiras de equilibrar equações
• Etapas para equilibrar algebricamente uma equação química
• Passo 1
• Passo 2
• etapa 3
• Passo 4
•  Etapa 5
• Etapa 6
• Etapa 7
• Exemplos trabalhados de balanceamento
• Exemplo 1
• Solução
• Exemplo 2
• Solução
• Referências

o balanceamento de método algébrico É usado em química para igualar o número de átomos em ambos os lados de uma reação química. Uma reação química escrita corretamente deve ter as fórmulas de todos os reagentes participantes no lado esquerdo e os produtos, também com suas fórmulas, no lado direito.

Agora, quando você tem uma reação, o número de átomos nas fórmulas dos reagentes nem sempre é igual ao dos respectivos átomos nas fórmulas dos produtos.

No entanto, a massa é preservada. Por exemplo, vamos ver a seguinte reação:

KClO₃ → KCl + O₂

Esta equação tem à esquerda um composto chamado clorato de potássio, que é decomposto por aquecimento em cloreto de potássio e gás oxigênio. Mas quando olhamos com atenção, notamos que na molécula de clorato existem 3 átomos de oxigênio, enquanto à direita há apenas uma molécula de oxigênio gasoso com 2 átomos.

O que se faz então é multiplicar por um coeficiente numérico o reagente da esquerda, de forma que o número de átomos de todos os elementos participantes seja o mesmo antes e depois da reação.

Mas ... qual é o valor desse coeficiente?

Maneiras de equilibrar equações

Na equação acima, é fácil determinar os coeficientes apropriados por inspeção.Se multiplicarmos por 2 à esquerda, teremos 2 átomos de K, 2 de Cl e 6 de O.

Portanto, à direita, multiplicamos o cloreto de potássio por 2 e o O₂ por 3:

2 KClO₃ → 2KCl + 3O₂

E agora podemos ver que a contabilidade está correta em ambos os lados da flecha e a reação foi equilibrada. Observe que outros valores numéricos também podem resultar em uma equação balanceada, por exemplo:

4 KClO₃ → 4KCl + 6O₂

No entanto, você sempre deve procurar o conjunto de números inteiros mínimos que são iguais ao número de átomos em ambos os lados.

Os números que multiplicam cada fórmula são chamados coeficientes. É muito importante notar que os coeficientes podem ser atribuídos ao equilíbrio, mas os subscritos devem permanecer como aparecem em cada fórmula.

Tampouco podem ser inseridos coeficientes no meio da fórmula de cada composto, pois isso a alteraria.

Equações simples como a do exemplo podem ser equilibradas por inspeção ou tentativa e erro. Para aqueles que são um pouco mais complexos, existe um método algébrico com uma série de etapas simples e operações aritméticas elementares que são detalhadas a seguir.

Etapas para equilibrar algebricamente uma equação química

Passo 1

-Atribua a cada molécula um coeficiente arbitrário, simbolizado por uma letra. Normalmente as letras a, b, c, d ... são usadas, tantas quantas forem necessárias.

Importante: lembre-se disso apenas um coeficiente por molécula e nunca é ensanduichada no meio dela, é sempre colocado à esquerda.

Passo 2

-Faça uma lista de cada elemento participante.

etapa 3

-Coloque o (s) coeficiente (s) atribuído (s) a cada composto à esquerda e combine com os da direita. Se houver subscritos, eles serão multiplicados pelo coeficiente para encontrar o número total de átomos.

E se um elemento for encontrado em mais de uma molécula, o número de átomos presentes em cada lado é adicionado. Desta forma, o equações parciais de cada elemento.

Passo 4

-Um valor numérico é atribuído a apenas um dos coeficientes. Normalmente, esse valor numérico é 1 e é atribuído à letra que aparece mais vezes. Com isso, obtém-se uma equação simples que serve de ponto de partida para encontrar os demais coeficientes.

 Etapa 5

-Determine o valor do seguinte coeficiente usando aritmética simples e substitua seu valor em outra equação, para propor uma nova.

Etapa 6

-Repita a etapa anterior de substituição de valores e criação de uma nova equação, até que todos os coeficientes sejam encontrados.

Etapa 7

-Substitua os valores assim determinados. Se esses valores forem inteiros, é necessário verificar se a equação foi balanceada. Se não forem inteiros, multiplique pelo mínimo múltiplo comum dos denominadores e verifique o saldo.

A seguir vamos visualizar a aplicação dessas etapas na resolução de alguns exemplos.

Exemplos trabalhados de balanceamento

Exemplo 1

Equilibre a seguinte reação, se necessário, usando o método algébrico:

N₂OU₅ → N₂OU₄ + O₂

Solução

Observamos que a reação não é equilibrada, pois embora haja 2 átomos de nitrogênio em ambos os lados, com o oxigênio as quantidades à esquerda e à direita são diferentes.

Em seguida, devemos seguir as etapas descritas na seção anterior:

-Nós reescrevemos a equação e multiplicamos cada molécula por um coeficiente diferente. As letras minúsculas são escolhidas de forma que não sejam confundidas com os elementos:

a₂OU₅ → b⋅N₂OU₄ + c⋅O₂

-Agora listamos cada elemento e equalizamos as quantidades do referido elemento à esquerda e à direita. Estas são as equações parciais para cada elemento:

1. a₂ = b⋅N₂
2. ano₅ = b⋅O₄ + c⋅O₂

-Multiplicando o coeficiente e o subscrito obtemos o número de átomos de nitrogênio. Da equação 1 obtemos:

2a = 2b

-Da equação 2, temos 5 ª átomos de oxigênio à esquerda, enquanto à direita há 4b Y 2 C:

5a = 4b + 2c

- Atribuímos o valor 1 ao coeficiente a, desta forma:

a = 1

Esta escolha é arbitrária, b = 1 também pode ser escolhido primeiro.

-Estes valores são substituídos na equação 2, para determinar o valor de c:

5 = 4 + 2c

2c = 5-4 = 1

c = ½

- Substituímos os coeficientes na equação original, o 1 não precisa ser escrito explicitamente:

N₂OU₅ → N₂OU₄ + ½ O₂

- Como é preferível que os coeficientes sejam inteiros, toda a equação é multiplicada pelo mínimo múltiplo comum dos denominadores, que são 2 e 1:

m.c.m. (1,2) = 2

Então, multiplicando esquerda e direita por 2, você obtém:

2N₂OU₅ → 2N₂OU₄ + O₂

E contamos o número de átomos em ambos os lados, para verificar o equilíbrio:

• N à esquerda: 4
• Ou saiu: 10
• N direita: 4
• Ou à direita: 8 + 2 = 10

Exemplo 2

Equilibre a seguinte reação química:

NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Solução

Multiplicamos cada molécula por um coeficiente diferente:

a⋅NaHCO₃ → b⋅Na₂CO₃ + c⋅H₂O + d⋅CO₂

A seguir, propomos a contabilização de cada elemento à direita e à esquerda da seta. Há um total de 4 elementos na reação: sódio Na; hidrogênio H; carbono C e oxigênio O, todos devem ser contabilizados:

• a⋅Na = b⋅Na₂
• a⋅H = c⋅H₂
• a⋅C = b⋅C + d⋅C
• ano₃ = b⋅O₃+ c⋅O + d⋅O₂

De acordo com cada balanço, as seguintes equações são obtidas:

1) a = 2b
2) a = 2c
3) a = b + d
4) a = 3b + c + 2d

O coeficiente mais comum é para, portanto, atribuímos o valor 1:

a = 1

Então:

1) a = 2b ⇒ b = ½
2) a = 2c ⇒ c = ½
3) a = b + d ⇒ d = a - b = 1 - ½ = ½

Substituímos os coeficientes na equação:

NaHCO₃ → ½. N / D₂CO₃ + ½. H₂O + ½.CO₂

Multiplicamos ambos os lados da seta por 2, uma vez que é o único denominador presente, para eliminar a fração:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Contamos o número de átomos presentes à esquerda: 2 átomos de Na, H e C e 6 de O. O leitor pode verificar que cada um deles também está presente à direita em quantidades iguais.

Referências

1. Atkins, P. Principles of Chemistry: The Paths of Discovery. Editorial Médica Panamericana. 3ª edição.
2. Briceño, J. USB Chemistry Guide. Recuperado de: gecousb.com.ve.
3. Chang, R. 2013. Chemistry. 11º. Edição. Mc Graw Hill Education.
4. Exercícios resolvidos. Balanceamento algébrico. Recuperado de: exercíciosresoluciones.co.
5. Simoza, L. Balancing chemical equations. Recuperado em: guao.org.