Química volume 1


É preciso ter método no balanceamento por tentativas



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É preciso ter método no balanceamento por tentativas

A maior parte das equações que serão objeto de nosso estudo pode ser balanceada pelo método das tentativas. Para as equações que não podem ter seus coeficientes acertados dessa forma, outro método será analisado no capítulo 10.

Para entender como balancear equações químicas, vamos equacionar a reação do propano (C3H8) – um dos combustíveis usados para acender as tochas olímpicas – com o oxigênio. Para isso, vamos supor que esse combustível, em contato com o oxigênio do ar, em condições adequadas, origine somente gás carbônico e água. Vale lembrar que essa reação também ocorre quando acendemos a chama de um fogão abastecido com GLP (gás liquefeito do petróleo, vendido em botijões), pois ele contém propano, que, ao chegar aos queimadores, se encontra no estado gasoso. Por ora, vamos explorar a combustão do propano.
Imagem

Latinstock/Reuters/Paulo Whitaker

Tocha olímpica dos jogos realizados em 2016, no Rio de Janeiro, que passou por mais de trezentas cidades brasileiras durante cerca de noventa dias. O que mantém a tocha acesa? A combustão de duas substâncias, o gás propano (C3H8) e o butano (C4H10), contidos em um pequeno cilindro no interior da tocha.
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Como devemos proceder para fazer o balanceamento da equação de combustão desse gás?

1. Primeiro, escrevemos as fórmulas das substâncias participantes, que, no caso da combustão do propano, são estas:

C3H8(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(g)

propano + oxigênio dióxido de água

carbono
reagentes produtos
2. Escolhemos, então, como ponto de partida o elemento químico que aparece em apenas um reagente e um produto. No exemplo, não seria uma boa escolha iniciar o balanceamento pelo O, uma vez que ele aparece em duas substâncias no lado dos produtos. Já o H e o C podem ser utilizados como ponto de partida, sendo mais fácil começar pelo H, que tem os índices mais altos: 8 átomos por molécula de C3H8 e 2 átomos no caso de H2O.

3. Fixamos um número na frente de cada fórmula que contém o elemento escolhido, de modo que o número de átomos desse elemento no primeiro membro da equação seja igual ao número de átomos desse elemento no segundo membro. Esse procedimento está de acordo com a lei de Lavoisier: a massa e, consequentemente, o número de átomos de cada elemento permanecem inalterados em uma reação.

1 C3H8(g) + O2(g)  CO2(g) + 4 H2O(g)

1  8 = 8 átomos de 4  2 = 8 átomos de

hidrogênio hidrogênio
4. Continuamos o balanceamento, sem perder de vista que, ao colocarmos um coeficiente de acerto diante de uma fórmula, outros coeficientes, em geral, podem ser determinados: o 1 na frente do C3H8 determina que há 3 C no lado dos produtos; por isso, temos de colocar 3 à frente do CO2:

1 C3H8(g) + O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(g)

1  3 = 3 átomos de carbobo 3  1 = 3 átomos de carbono
5. Para saber que número deve ser colocado à frente do O2, único coeficiente que falta ser completado, devemos nos perguntar: Qual é o número que, multiplicado por 2, dá 10 (há 6 átomos de O em CO2 e 4 em H2O)?

1 C3H8(g) + 5 O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(g)


Algumas dicas importantes

▸ Durante o balanceamento da equação, é útil que você escreva o número 1 na frente das substâncias cujo coeficiente de acerto já tenha sido definido como unitário. Desse modo, você fica sabendo que essas substâncias já foram balanceadas e não corre o risco de errar, trocando um coeficiente de acerto que já havia sido definido. Ao final, os coeficientes unitários podem ser dispensados.

▸ É possível chegar a coeficientes fracionários. Observe a equação parcialmente balanceada:

1 C3H6(g) + O2(g)  3 CO2(g) + 3 H2O(g)

propeno oxigênio dióxido de carbono água

Se no segundo membro há 9 átomos de oxigênio (6 no CO2 e 3 no H2O), precisamos ter 9 átomos de oxigênio no primeiro membro. Qual é o número que multiplicado por 2 (índice do oxigênio no O2) resulta em 9? É 4,5 ou 9/2.

1 C3H6(g) + 9/2 O2(g)  3 CO2(g) + 3 H2O(g)
Isso quer dizer que, para cada molécula do combustível, são gastas 4,5 de oxigênio. Ou:

2 C3H6(g) + 9 O2(g)  6 CO2(g) + 6 H2O(g)




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