Balanceamento de Equações Químicas por Tentativas

Balanceamento de Equações - Questões de Vestibulares

Habilidade: Aplicar a ideia de conservação de átomos nas transformações químicas para balancear equações químicas.

Questões

01. (Esal/MG)  A equação química:  2 Mg(OH)2 + x HCl → 2 MgCl2 + 4 H2O  fica estequiometricamente correta se x for igual a:  

a) 1  

b) 2  

c) 3  

d) 4  

e) 5

02. A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam a equação  Cl2 + NH3 →N2H4 + NH4Cl é:  

a) 4  

b) 15  

c) 21  

d) 8  

e) 6

03. (UFPE) Considere as reações químicas abaixo.  

Podemos afirmar que:  

a) todas estão balanceadas.  

b) 2, 3 e 4 estão balanceadas.  

c) somente 2 e 4 estão balanceadas.  

d) somente 1 não está balanceada.  

e) nenhuma está corretamente balanceada, porque os estados físicos dos reagentes e produtos são diferentes.

04. (Enem 2015) Os calcários são materiais compostos por carbonato de cálcio, que podem atuar como solventes do dióxido de enxofre (SO2), um importante poluente atmosférico. As reações envolvidas no processo são a ativação do calcário, por meio da calcinação, e a fixação de SO2 com a formação de um sal de cálcio, como ilustrado pelas equações químicas simplificadas.  

Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do sal de cálcio corresponde a:  

05. (Enem 2010) As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saber que um carro produz, em média, cerca de 200g de dióxido de carbono por km percorrido.  

Revista Aquecimento Global. Ano 2, no 8. Publicação do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.  

Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C8H18). Por meio da combustão do octano é possível a liberação de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que representa a reação química desse processo demonstra que:  

a) no processo há liberação de oxigênio, sob a forma de O2.     

b) o coeficiente estequiométrico para a água é de 8 para 1 do octano.  

c) no processo há consumo de água, para que haja liberação de energia.  

d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 para 1 do octano.  

e) o coeficiente estequiométrico para o gás carbônico é de 9 para 1 do octano

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-equacoes.htm

https://beduka.com/blog/exercicios/exercicios-sobre-balanceamento-de-equacoes-quimicas/

Balanceamento pelo método algébrico

Habilidade: Aplicar a ideia de conservação de átomos nas transformações químicas para balancear equações químicas.

No método algébrico, utilizamos equações matemáticas para auxiliar no processo de balanceamento das reações químicas. A resolução dessas equações indica o coeficiente a ser utilizado no balanceamento.  

Para balancear a seguinte reação, adotaremos alguns passos:  

P2O5 + H2O → H3PO4

1º passo: Atribuir coeficientes algébricos para cada substância.  

aP2O5 + bH2O → cH3PO4

2º passo: Encontrar as equações para cada elemento.  

Para o fósforo, há 2 átomos nos reagentes, que correspondem ao coeficiente algébrico “a”, e 1 átomo no produto, correspondente ao coeficiente algébrico “c”. Logo, a primeira expressão ficará:  

2a = c

Em relação ao oxigênio, há 5 átomos, correspondentes ao coeficiente “a”; 1 átomo, correspondente ao coeficiente algébrico “b”, e, nos produtos, 4 átomos, referentes ao coeficiente algébrico “c”. A expressão ficará assim:  

5a + b = 4c

E por último, em relação ao hidrogênio, temos 2 átomos, correspondentes ao coeficiente “b”, e 3 átomos nos produtos, correspondentes ao coeficiente algébrico “c”. A última equação é a seguinte:  

2b = 3c

Para resolver as equações, devemos atribuir um valor qualquer para um dos coeficientes. Determinando a =1, teremos o seguinte:  

2a = c 

2 . 1 = c 

c = 2 

e

2b = 3c

2b = 3 . 2

2b = 6

b = 3  

Substituindo os coeficientes algébricos encontrados, temos a equação balanceada corretamente:  

1 P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-equacoes.htm

Balanceamento por Oxirredução

Habilidade: Aplicar a ideia de conservação de átomos nas transformações químicas para balancear equações químicas.

Quando o balanceamento envolve reações de oxirredução, podemos usar a transferência de elétrons entre os componentes da equação para facilitar o processo de balanceamento. Para isso, devemos estabelecer a variação do número de oxidação (NOX) dos átomos.  

Vamos ao exemplo:  

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O    

1º passo: Determinar o NOX.    

2º passo: Determinar a variação do NOX (∆).  

Nesse caso, o Mn sofreu redução, e o Cl sofreu oxidação do NOX.    

Para calcular o ∆, multiplicamos o valor da variação pela maior atomicidade dos elementos destacados:  

KMnO4: ∆Nox = 5 .1 = 5  

Cl2: ∆Nox = 1 .2 = 2  

Note que, ao escolher o elemento da oxidação, demos preferência para o Cl2, pois possui maior atomicidade.  

3º passo: Inverter os valores do ∆.  

Como em uma reação de oxirredução a quantidade de elétrons perdidos e ganhados são iguais, a inversão dos valores do ∆ determina a proporção das substâncias que se oxidaram e se reduziram durante o processo. Portanto, o ∆NOX = 5 será o coeficiente do Cl2, e o ∆NOX = 2 será o coeficiente do KMnO4:  

2 KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + 5 Cl2 + H2O  

4º passo: Completar o balanceamento por tentativa.  

Após determinar o coeficiente de dois componentes da reação, finalizamos o balanceamento pelo método de tentativas:  

2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O

Questão

01. Em 1856, Berthelot preparou metano segundo a reação representada pela equação abaixo, não balanceada:  

CS2 + H2S + Cu → Cu2S + CH4  

a) Acerte os coeficientes estequiométricos pelo método da oxidorredução.  

b) Indique o elemento que se oxida mostrando a variação dos números de oxidação.

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-equacoes.htm

https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-balanceamento-por-oxirreducao.htm

Balanceamento por tentativa

Habilidade: Aplicar a ideia de conservação de átomos nas transformações químicas para balancear equações químicas.

O balanceamento de reações é um método utilizado em diversas áreas da Química para determinar a quantidade de matéria de cada uma das substâncias participantes da reação, bem como estabelecer as proporções existentes entre os componentes.  

Princípios usados para o balanceamento de equações 

A lei de conservação das massas, proposta pelo químico francês Antoine Lavoisier, é o fundamento por trás do balanceamento das equações químicas. Durante uma reação química, os átomos participantes não são criados nem destruídos, eles apenas sofrem um rearranjo quando passam de reagentes para produtos.  

Por esse motivo, dizemos que a quantidade de átomos antes da reação (reagentes) deve ser igual ao número de átomos no final (produtos), respeitando a Lei de Lavoisier. Quando isso ocorre, a equação química está balanceada.

Balanceamento por tentativa 

Esse método consiste na escolha arbitrária dos coeficientes estequiométricos até que se igualem as quantidades dos átomos de reagentes e produtos.  

Para esse método, podemos seguir um roteiro que pode facilitar o balanceamento. Começamos acertando os coeficientes dos metais; depois, dos ametais; em seguida, o hidrogênio e, por último, o oxigênio.

Vamos aos exemplos:  

1) Mg + HCl → MgCl2 + H2  

Seguindo a regra proposta acima, iniciaremos o balanceamento pelo Mg. Note que sua quantidade, tanto nos reagentes quando nos produtos, é 1. Em seguida, a quantidade de cloro nos reagentes é 1 e, nos produtos, é 2. Então devemos multiplicar o HCl por 2 para igualar as quantidades.  

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2  

Em relação ao hidrogênio, quando adicionamos o coeficiente ao HCl, acabamos balanceando as quantidades de átomos de hidrogênio, ficando com 2 em cada membro. A equação fica corretamente balanceada da seguinte forma: 

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2

2) Al2O3 + HCl → AlCl3 + H2O  

Iniciamos o balanceamento pelo Al, multiplicando o AlCl3 por 2 para igualar as quantidades.  

Al2O3 + HCl → 2 AlCl3 + H2O  

Em seguida, balancearemos o Cl. Note que temos apenas 1 cloro nos reagentes e 6 nos produtos. Para que fique balanceada a quantidade de Cl, devemos multiplicar o HCl por 6.  

Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + H2O  

O próximo átomo a ser balanceado é o hidrogênio. Nos reagentes, temos 6 H e, nos produtos, 2 H. Atribuindo coeficiente 3 ao H2O, teremos 6 H também no segundo membro. Com isso, a quantidade de oxigênio também ficará igual nos dois membros, e a equação devidamente balanceada é a seguinte:  

Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O

Questões

01. (UEPA) Considerando-se a equação química não balanceada  

Mg + HCl → MgCl2 + H2  

e admitindo-se, num balanceamento, o coeficiente 6 (seis) para cada produto, o coeficiente de cada reagente será, respectivamente:  

a) 3 e 6.  

b) 6 e 6.  

c) 6 e 12.  

d) 12 e 6.  

e) 12 e 12.

02. (UFSM-RS) Considere as equações:  

I - Al2O3 + HCl → AlCl3 + H2O  

II - SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O  

III - BaO4 + HNO3 → Ba(NO3)2 + H2O2 + O2  

A sequência correta dos coeficientes dos reagentes e produtos necessários para o balanceamento estequiométrico dessas equações é:           

         I            II             III  

a) 6,3,3,2 / 1,2,1,1 / 2,1,2,2,2  

b) 1,6,2,3 / 2,1,1,1 / 1,1,2,1,1  

c) 1,3,3,2 / 2,1,2,2 / 1, 2,1,1,1  

d) 6,1,2,3 / 2,1,2,2 / 2,1,2,2,2  

e) 1,6,2,3 / 1,2,1,1 / 1, 2,1,1,1

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-equacoes.htm

https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_pt_BR.html

https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-balanceamento-equacoes.htm