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Química

Balanceamento Químico

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 9/10/2018

Introdução

Balança.Balança.

De acordo com a Lei de Lavoisier, em uma reação química, a soma das massas dos reagentes deve ser igual à soma das massas dos produtos. Isso significa que o número de átomos presentes no lado dos reagentes deve ser igual ao número de átomos presentes no lado dos produtos.
 

Exemplo: observe a reação de síntese da amônia indicada abaixo:
 

N2 + H2 → NH3

A quantidade de átomos de nitrogênio no lado dos reagentes (2) é maior que a quantidade de átomos de nitrogênio no lado dos produtos (1). Já a quantidade de átomos de hidrogênio no lado dos reagentes (2) é menor que a quantidade de átomos de hidrogênio no lado dos produtos (3).

Como isso está contra a Lei de Lavoisier, devemos balancear a equação química, modificando os coeficientes estequiométricos na equação.

Assim, a equação balanceada fica:

N2 + 3 H2 → 2 NH3

Agora, temos 2 átomos de nitrogênio (1 x 2) e 6 átomos de hidrogênio (3 x 2) no lado dos reagentes, enquanto que no lado dos produtos temos 2 átomos de nitrogênio (2 x 1) e 6 átomos de hidrogênio (2 x 3).

Note que, para calcular a quantidade de átomos presentes em uma molécula, devemos multiplicar o coeficiente da molécula com o índice do átomo que forma a molécula.

O modo mais usado para balancear uma equação química é por meio do método das tentativas. Algumas dicas que podem facilitar no balanceamento são:

  • Balancear os elementos que aparecem em menor quantidade primeiro;
  • Se mais de um elemento aparece uma única vez, dê preferência àquele com maior número de átomos;
  • Deixar para balancear por último o carbono, o hidrogênio e o oxigênio;
  • Os coeficientes devem ser números inteiros, por isso, se algum coeficiente obtido for fracionário, devemos multiplicar todos os coeficientes por um número apropriado para eliminar as frações.

Veja um exemplo:

CH4 + O2 → CO2 + H2O

A equação acima não está balanceada, pois a quantidade de átomos dos reagentes não é igual ao dos produtos. Para balanceá-la seguiremos os seguintes passos:

  • A substância com o maior número de átomos é o metano. Logo, atribuiremos o coeficiente 1 a ela:
     
     1 CH4 + O2 → CO2 + H2O
     
     Assim, temos 1 átomo de C e 4 átomos de H no lado dos reagentes.
  • Para igualar a quantidade de átomos de H no lado dos reagentes com o lado dos produtos, atribuiremos o coeficiente 2 ao H2O.
     
     1 CH4 + O2 → CO2 + 2 H2O
     
     Assim, temos 1 átomo de C e 4 átomos de H nos dois lados. Temos também 4 átomos de O no lado dos produtos e apenas 2 no lado dos reagentes.
  • Para igualar a quantidade de átomos de O no lado dos reagentes com o lado dos produtos, atribuiremos o coeficiente 2 ao O2.
     
     1 CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
     
     Assim, temos 1 átomo de C, 4 átomos de H e 4 átomos de O nos dois lados, tornando a equação balanceada.

Vamos, agora, balancear a equação a seguir:

C2H6O + O2 → CO2 + H2O

  • Neste caso, a substância com o maior número de átomos é o C2H6O. Logo, atribuiremos o coeficiente 1 a ela.
     
     1 C2H6O + O2 → CO2 + H2O
     
     Assim, temos 2 átomos de C, 6 átomos de H e 3 átomos de O no lado dos reagentes.
  • Vamos primeiro igualar a quantidade de átomos de H no lado dos reagentes com o lado dos produtos. Para isso, atribuiremos o coeficiente 3 ao H2O.
     
     1 C2H6O + O2 → CO2 + 3 H2O
     
     Assim, temos 2 átomos de C e 6 átomos de H nos dois lados. Temos agora 5 átomos de O no lado dos produtos e apenas 3 no lado dos reagentes.
  • Para igualar a quantidade de átomos de O no lado dos reagentes com o lado dos produtos, atribuiremos o coeficiente 2 ao O2.
     
     1 C2H6O + 2 O2 → CO2 + 3 H2O
     
     Assim, temos 2 átomos de C, 6 átomos de H e 5 átomos de O nos dois lados, tornando a equação balanceada.

Fácil, né? Vamos aumentar o nível de dificuldade do próximo exemplo.

Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4

  • Neste caso, a substância com o maior número de átomos é o Ca3(PO4)2. Logo, atribuiremos o coeficiente 1 a ela.
     
     1 Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4
     
     Assim, temos 3 átomos de Ca, 2 átomos de P, 12 átomos de O, 2 átomos de H e 1 átomo de S no lado dos reagentes.
  • O próximo passo é igualar a quantidade de átomos de Ca. Atribuiremos, então, o coeficiente 3 ao CaSO4.
     
     1 Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + 3 CaSO4
     
     Assim, temos 3 átomos de Ca nos dois lados da equação. Passamos a ter 3 átomos de S no lado dos produtos e apenas 1 no lado dos reagentes.
  • Para igualar a quantidade de átomos de S nos dois lados da equação, vamos atribuir o coeficiente 3 ao H2SO4.
     
     1 Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → H3PO4 + 3 CaSO4
     
     Assim, temos 3 átomos de Ca e 3 átomos de S nos dois lados da equação.
  • O próximo átomo a balancear será o fósforo. Temos 2 átomos de P no lado dos reagentes e apenas 1 no lado dos produtos. Para igualar a quantidade de átomos de P nos dois lados da equação, vamos atribuir o coeficiente 2 ao H3PO4.
     
     1 Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 2 H3PO4 + 3 CaSO4
     
     Assim, temos 3 átomos de Ca, 3 átomos de S e 2 átomos de P nos dois lados da equação. Vemos, também, que há 6 átomos de H e 20 átomos de O nos dois lados da equação. Portanto, nossa equação está balanceada!

Exercícios

Exercício 1
(UERJ/2014)

A proporção de moléculas de água presentes na forma hidratada de um sal pode ser representada da seguinte forma, na qual X corresponde ao número de mols de água por mol desse sal:

CuSO. X H2O

Uma amostra de 4,99 g desse sal hidratado foi aquecida até que toda a água nela contida evaporou, obtendo-se uma massa de 3,19 g de sulfato de cobre II.

O número de mols de água por mol de sulfato de cobre II na composição do sal hidratado equivale a:

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