Como balancear uma equação química?
Balancear uma equação química significa garantir que haja o mesmo número de átomos de cada elemento nos dois lados da seta. Isso se faz colocando coeficientes inteiros na frente das fórmulas, nunca alterando os índices. Por exemplo, hidrogênio e oxigênio formam água na equação balanceada 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
Por que as equações precisam estar balanceadas
Uma equação química é um jeito curto de descrever uma reação. As substâncias iniciais, chamadas reagentes, ficam à esquerda, e as novas substâncias, chamadas produtos, ficam à direita. A seta significa “reagem formando”.
Em uma reação, os átomos não são criados nem destruídos; apenas trocam de parceiros. Essa é a lei da conservação da massa, que o químico francês Antoine Lavoisier demonstrou com experimentos cuidadosos no final do século XVIII. Todo átomo do lado esquerdo precisa continuar existindo do lado direito, então o número de átomos de cada elemento, e a massa total, permanecem os mesmos.
A regra de ouro: mude os coeficientes, não os índices
Um coeficiente é um número colocado na frente de uma fórmula. Ele indica quantas moléculas ou unidades daquela substância participam, então mudá-lo apenas muda a quantidade da substância.
Mudar um índice nunca é permitido, porque transforma a substância em outra coisa. H₂O é água, mas H₂O₂ é peróxido de hidrogênio, uma substância completamente diferente.
Um método passo a passo
Passo 1: escreva as fórmulas corretas de todos os reagentes e produtos. Passo 2: conte os átomos de cada elemento nos dois lados. Passo 3: acrescente coeficientes para balancear um elemento de cada vez. Comece por um elemento que apareça em apenas uma substância de cada lado. Muitas vezes ajuda ajustar por último os elementos isolados, como O₂ ou Fe, porque mudar seus coeficientes não desequilibra nenhum outro elemento. Passo 4: conte todos os elementos de novo. Passo 5: confira se os coeficientes são os menores números inteiros possíveis.
Exemplo 1: formando água
Comece com H₂ + O₂ → H₂O. O lado esquerdo tem 2 átomos de H e 2 de O, mas o lado direito tem 2 de H e apenas 1 de O. Coloque um 2 na frente de H₂O para ter 2 átomos de oxigênio à direita: H₂ + O₂ → 2H₂O.
Agora o lado direito tem 4 H, mas o esquerdo tem só 2, então coloque um 2 na frente de H₂: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Conferindo: 4 H e 2 O em cada lado. Está balanceada.
As massas também concordam. Dois mols de H₂ (4,032 g) mais um mol de O₂ (31,998 g) dão 36,030 g, exatamente a massa de dois mols de H₂O (2 × 18,015 = 36,030 g).
Exemplo 2: queima do metano
O metano, CH₄, é o principal componente do gás natural. Quando queima, ele reage com o oxigênio e forma dióxido de carbono e água: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O.
O carbono já está balanceado, com 1 átomo de cada lado. O hidrogênio não está: há 4 à esquerda e 2 à direita, então escreva 2H₂O. Agora conte o oxigênio à direita: 2 no CO₂ mais 2 em 2H₂O dão 4. Para ter 4 átomos de oxigênio à esquerda, escreva 2O₂. A equação balanceada é CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, com 1 C, 4 H e 4 O em cada lado.
Exemplo 3: ferrugem do ferro
O ferro reage com o oxigênio e forma óxido de ferro(III): Fe + O₂ → Fe₂O₃. A ferrugem de verdade também contém água, mas essa equação mais simples mostra a reação principal.
Aqui os dois reagentes são elementos isolados, então comece pelo mais complicado, o oxigênio: O₂ tem 2 átomos de oxigênio e Fe₂O₃ tem 3. O menor número que 2 e 3 dividem é 6, então escreva 3O₂ (6 átomos de oxigênio) e 2Fe₂O₃ (6 átomos de oxigênio). O lado direito agora tem 2 × 2 = 4 átomos de ferro, então escreva 4Fe à esquerda. A equação balanceada é 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃, com 4 Fe e 6 O em cada lado.
Pontos principais
- Uma equação balanceada tem o mesmo número de átomos de cada elemento nos dois lados da seta.
- Os átomos são rearranjados, e não criados nem destruídos, então a massa se conserva em toda reação.
- Balanceie uma equação mudando apenas os coeficientes, porque mudar um índice muda a substância.
- Balanceie um elemento de cada vez, geralmente deixando para o final os elementos isolados, como O₂ e Fe, e depois conte tudo de novo.
- Três exemplos balanceados: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O e 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.
Teste-se
Três perguntas rápidas sobre esta lição.
1. Ao balancear uma equação química, o que você pode mudar?
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Os coeficientes na frente das fórmulas — Só os coeficientes podem mudar, pois alterar um índice transformaria a substância em outra diferente.2. Na equação balanceada da combustão do metano, qual coeficiente vai na frente do O₂?
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2 — Os produtos contêm 4 átomos de oxigênio (2 no CO₂ e 2 em 2H₂O), então são necessários 2O₂ à esquerda.3. Quantos átomos de oxigênio há em cada lado de 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃?