O que é uma reação química? Como saber que ela aconteceu?
Uma reação química é uma transformação em que se formam novas substâncias, com propriedades novas. As substâncias do começo são os reagentes; as novas são os produtos.
Sinais de que uma reação aconteceu:
- mudança de cor (um prego de ferro brilhante fica marrom numa solução de sulfato de cobre),
- saída de bolhas de gás (zinco em ácido diluído libera hidrogênio),
- mudança de temperatura (a cal virgem esquenta na água),
- formação de um sólido (precipitado) na solução,
- mudança de estado ou de cheiro (leite azedando).
Como escrever uma equação química
Uma equação em palavras usa nomes: magnésio + oxigênio → óxido de magnésio. Uma equação química usa fórmulas: Mg + O₂ → MgO. Os reagentes ficam à esquerda, os produtos à direita, e a seta quer dizer "transforma-se em".
Uma equação com fórmulas corretas, mas com número de átomos diferente nos dois lados, é chamada de equação esqueleto. Mg + O₂ → MgO é esqueleto: há 2 O à esquerda e 1 à direita.
Balanceando uma equação química passo a passo
A massa não pode ser criada nem destruída numa reação (lei de conservação da massa). Por isso, cada tipo de átomo deve ser igual nos dois lados.
O método da tentativa
- Escreva a equação esqueleto com as fórmulas corretas.
- Monte uma tabela com os átomos de cada lado.
- Comece pela substância com mais átomos e pelo elemento que aparece em menos lugares.
- Coloque coeficientes (números na frente) para igualar esse elemento. Nunca mude os índices: H₂O e H₂O₂ são substâncias diferentes.
- Vá elemento por elemento; deixe H e O para o final.
- Conte tudo de novo. Use os menores números inteiros.
Resolvido na tela
Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂. Fe₃O₄ tem mais átomos, então começamos pelo O: 4H₂O à esquerda. Depois o H: são 8 à esquerda, então 4H₂ à direita. Depois o Fe: 3Fe à esquerda. Balanceada: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂.
Equações mais informativas: símbolos de estado e condições
Colocamos o estado físico depois de cada fórmula: (s) sólido, (l) líquido, (g) gás, (aq) aquoso, isto é, dissolvido em água. Exemplo: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g). Aqui (g) na água mostra que se usa vapor.
Condições como calor (Δ), luz, catalisador, temperatura ou pressão são escritas em cima ou embaixo da seta, por exemplo CO(g) + 2H₂(g) → CH₃OH(l) a 340 atm.
Dica de prova: questões de balanceamento aparecem quase todo ano, em geral valendo 1 ou 2 pontos, e "escreva a equação balanceada com os símbolos de estado" é comum em questões maiores.
Fórmulas e definições principais
- Reagentes → Produtos
- Lei de conservação da massa: massa total dos reagentes = massa total dos produtos
- Coeficiente × índice = número de átomos (2H₂O tem 4 H e 2 O)
- Símbolos de estado: (s) sólido, (l) líquido, (g) gás, (aq) dissolvido em água
- Δ sobre a seta = fornece-se calor
Exemplos resolvidos
1. Balanceie: H₂ + Cl₂ → HCl
Esquerda: 2 H, 2 Cl. Direita: 1 H, 1 Cl. Coloque 2 na frente do HCl: H₂ + Cl₂ → 2HCl. Agora há 2 H e 2 Cl de cada lado.
2. Balanceie: Mg + O₂ → MgO
Oxigênio: 2 à esquerda, 1 à direita, então escreva 2MgO. Agora o Mg é 2 à direita, então escreva 2Mg. Resposta: 2Mg + O₂ → 2MgO.
3. Balanceie: N₂ + H₂ → NH₃
N: 2 à esquerda, então 2NH₃. Isso dá 6 H à direita, então 3H₂ à esquerda. Resposta: N₂ + 3H₂ → 2NH₃.
4. Balanceie: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
C é 1 = 1. H: 4 à esquerda, então 2H₂O. O à direita = 2 (no CO₂) + 2 (em 2H₂O) = 4, então 2O₂. Resposta: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
5. Balanceie: Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂ e acrescente os símbolos de estado (usa-se vapor).
O: 4 no Fe₃O₄ → 4H₂O. H: 8 → 4H₂. Fe: 3 → 3Fe. Resposta: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g).
6. Balanceie: Al + O₂ → Al₂O₃
O: 2 à esquerda, 3 à direita. O MMC de 2 e 3 é 6, então 3O₂ e 2Al₂O₃. Agora o Al é 4 à direita, então 4Al. Resposta: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.
Erros comuns
- Mudar um índice para balancear (escrever H₂O₂ em vez de 2H₂O). Isso cria outra substância.
- Esquecer que o coeficiente multiplica todos os átomos da fórmula: 3H₂O tem 6 H e 3 O.
- Deixar a resposta com frações ou com números que não são os menores, como 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O. Divida pelo fator comum.
- Confundir (l) e (aq): a água pura é (l); o sal dissolvido em água é (aq).