Estequiometria

RKA1JV - Olá, meu amigo e minha amiga, tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula, nós vamos conversar sobre o balanceamento de uma equação química. Considerando a quantidade de átomos de cada elemento químico. Como já conversamos nas aulas passadas, uma reação química ocorre quando moléculas se ligam a outras moléculas para formar novas moléculas. Um detalhe é que as moléculas iniciais podem ser desmontadas para formar as novas moléculas. Normalmente, representamos uma reação química através de uma equação química. Em uma equação química, as moléculas iniciais são substâncias que reagem, por isso mesmo são chamadas de reagentes. Já as moléculas resultantes, as que são formadas neste processo, são denominadas produtos. Os reagentes e os produtos são separados por uma seta que, por sua vez, indica o sentido da reação. Existem situações em que, apesar da equação estar nos indicando quais moléculas reagem para formar uma nova molécula, nem sempre ela apresenta a proporção exata das moléculas reagentes em relação aos produtos. Por esse motivo, existem diversos momentos que vai ser necessário realizar um processo estequiométrico, a fim de balancear uma equação. Meu amigo ou minha amiga, existem diversas formas de balancear uma equação química. Uma delas é observando a quantidade de átomos de cada um dos elementos químicos. É importante destacar aqui com você, que o balanceamento de uma equação química leva em consideração a lei da conservação da massa, e também a lei de Proust, que juntas, basicamente, dizem que, em uma reação química, a quantidade total de elementos nos reagentes tem que ser igual à quantidade total de elementos nos produtos. Ou seja, se temos seis átomos de carbono interagindo com outros elementos, teremos que ter, ao final do processo, apenas seis átomos de carbono. Não podemos ter mais, nem menos. Por exemplo, vamos observar aqui a reação da síntese do ácido clorídrico, ou seja, HCl. Temos aqui H₂ mais Cl₂ formando duas moléculas de HCl. Ou seja, hidrogênio e cloro reagem para formar o ácido clorídrico. Repare que do lado dos reagentes, temos dois átomos de hidrogênio e dois átomos de cloro. E do lado dos produtos, também temos dois átomos de hidrogênio e dois átomos de cloro. Um de cada para cada molécula de HCl. Nesta equação química, já temos a mesma quantidade de átomos de cada elemento em cada um dos lados. Nesse caso, dizemos que a equação está balanceada. O problema é que nem sempre isso acontece. Na maioria dos casos, temos algo sendo apresentado da seguinte forma: H₂ mais Cl₂ formando HCl. Repare que temos algo estranho aqui, pois, do lado dos reagentes, temos dois átomos de hidrogênio. E do lado dos produtos, temos apenas um átomo de hidrogênio. Isso está errado. Repare que o mesmo acontece com o cloro. Temos dois átomos de cloro do lado dos reagentes e um átomo de cloro do lado dos produtos. O que temos que fazer aqui nesse caso? Precisamos balancear a equação. E como fazer isso, meu amigo ou minha amiga? Para fazer isso, precisamos observar os coeficientes na frente das moléculas e trabalhar com esses valores, a fim de deixar a mesma quantidade de átomos em ambos os lados dessa equação. Um detalhe: a mesma quantidade de átomos de cada um dos elementos. Do lado dos reagentes, temos dois átomos de hidrogênio. Então, precisamos ter dois átomos de hidrogênio do lado dos produtos. O que temos que fazer com o HCl para isso acontecer? Basta colocar o índice 2 na frente do HCl, pois assim estaremos indicando que temos duas moléculas de HCl. Repare que, ao fazer isso, agora teremos dois átomos de hidrogênio do lado dos produtos. Agora vamos observar o cloro. Temos dois átomos de cloro do lado dos reagentes. Como multiplicamos o HCl por 2, resolvemos esse problema também. Pois com as duas moléculas de HCl, também teremos dois átomos de cloro aqui do lado dos produtos. Conseguiu compreender direitinho o que é o balanceamento e como podemos fazer isso? Então, vamos observar um outro exemplo aqui. Observe a equação que eu estou escrevendo aqui agora. Cl₂ mais CH₄ e a gente coloca setinha indicando o sentido da reação. CH₂Cl₂ mais HCl, essa equação mostra a reação do cloro com o gás metano. Ao reagirem, eles formam o diclorometano e o ácido clorídrico. Essa equação está balanceada? Vamos ver isso, vamos começar aqui pelo átomo de cloro. Aqui nós temos dois átomos de cloro do lado dos reagentes e três átomos de cloro do lado dos produtos. Dois átomos aqui na molécula do diclorometano e um átomo aqui no ácido clorídrico. Ou seja, nossa equação não está balanceada. O que nós podemos fazer nesse caso? Eu acho que seria legal, agora, você pausar esse vídeo, e a partir do falei com você, tente balancear essa equação sozinho. E aí, conseguiu? Bem, como é que a gente pode fazer isso? A gente tem que deixar a mesma quantidade de cloro em ambos os lados dessa equação. Podemos começar multiplicando Cl₂ por 2. Assim, teremos quatro átomos de cloro do lado dos reagentes. Isso ainda está errado, pois temos apenas três átomos de cloro aqui do lado dos produtos. Mas repare que, se multiplicarmos HCl por 2, teremos, agora, quatro átomos de cloro do lado dos produtos. Dois do diclorometano e 2 das duas moléculas do ácido clorídrico. Agora que já temos o mesmo número de cloro em ambos os lados da equação, precisamos observar o número de átomos de carbono e também o número de átomos de hidrogênio. Vamos começar pelo carbono. Temos aqui, do lado dos reagentes, um átomo de carbono apenas. Aqui na molécula de gás metano. O legal é que também temos apenas um carbono aqui do lado dos produtos. Um átomo de carbono aqui na molécula de diclorometano, o carbono já está resolvido, pelo menos por enquanto. Vamos observar o hidrogênio agora. Aqui do lado dos reagentes, temos quatro átomos de hidrogênio, que estão na molécula de gás metano. Do lado dos produtos, também temos quatro átomos de hidrogênio, dois na molécula de diclorometano e dois nas duas moléculas de HCl. Repare que nós resolvemos o problema do hidrogênio quando a gente multiplicou este HCl por 2. Agora nós já temos a nossa equação completamente balanceada. Esse método de balanceamento é muito útil em diversas situações. Repare que nesses casos foi bem simples de balancear, mas existem outras situações, em que a gente precisa ir trabalhando nos índices, até a gente ter o mesmo número de cada um dos elementos em ambos os lados da equação química. Enfim, meu amigo ou minha amiga, espero que você tenha compreendido direitinho. Aproveitando aqui o momento, quero deixar para você um grande abraço e falar que te espero para a próxima!