Assinale a alternativa que corresponde à representação correta dos produtos das equações acima

A equação química é uma representação internacional das reações químicas. Nela são colocadas todas as informações em uma única linha por meio de símbolos.

Em várias áreas da sociedade existem símbolos que indicam algumas informações. Por exemplo, se você enxergar na rua a placa de trânsito mostrada a seguir, saberá o que ela quer dizer? Essa placa chamada de R-7 significa que é proibido ao motorista ultrapassar outro carro. Se o motorista não souber identificar esse código, poderá infringi-lo e causar acidentes.

Esse é apenas um exemplo para mostrar a importância da representação de informações específicas por meio de símbolos. A Química usa de mecanismos similares, como é caso das equações químicas. Mas o que é uma equação química? A seguir apresentamos uma definição simples:

Uma equação química é a representação qualitativa e quantitativa de uma reação química.

Essas equações sempre apresentam uma estrutura em que as fórmulas moleculares ou unitárias das substâncias iniciais (reagentes) são escritas do lado esquerdo da seta e as fórmulas das substâncias finais (produtos) são escritas do lado direito da seta:

Reagentes → Produtos
1º membro          2º membro

Por exemplo, imagine que o gás hidrogênio reaja com o gás oxigênio para formar a água. A equação química simplificada que representa essa reação é dada por:

H2 + O2 → H2O

Escrita desse modo a equação química mostrou-nos o aspecto qualitativo da reação, ou seja, quais foram as susbtâncias que reagiram e que foram produzidas. Existem símbolos que podem ser acrescentados na equação que indicam outros aspectos qualitativos. Veja alguns deles:

* Indicação do estado físico das substâncias ou soluções participantes da reação: - gás = (g); - vapor (v); - líquido (l); - moléculas ou íons em solução aquosa (aq); - sólido (s) - cristal (c);

- precipitado (ppt).

Exemplo: C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v)

* Indicação de que houve aquecimento: O símbolo Δ virá em cima da seta.

* Desprendimento de gases: Haverá uma seta na diagonal voltada para o lado direito ao lado da substância gasosa.

Exemplo: Note que os símbolos indicam-nos que a reação mostrada a seguir foi de decomposição ou pirólise. Nessa reação, o aquecimento decompôs o reagente em duas outras substâncias e houve desprendimento do gás oxigênio.

* Presença de luz para que a reação ocorra: O símbolo λ virá em cima da seta.

Exemplo: Observe que a equação mostra que a água oxigenada (peróxido de hidrogênio em meio aquoso) decompôs-se por causa da presença de luz.

* Reação reversível: É indicada por uma seta dupla, como as mostradas a seguir:

Mas as equações químicas também indicam importantes aspectos quantitativos. Veja alguns exemplos:

* Fórmulas químicas: As fórmulas moleculares ou unitárias (no caso de compostos iônicos) indicam não só quais são os elementos que estão nas substâncias e que participam das reações, mas também a quantidade de átomos de cada elemento. Isso é mostrado pelo índice, ou seja, pelo número subscrito (fica no canto inferior direito do símbolo do elemento). Quando o índice é igual a 1, ele não precisa ser escrito.

Exemplos:

H2O: há dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio;
C2H6O: há dois átomos de carbono, seis átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio;
Al(OH)3: há um átomo de alumínio, três átomos de oxigênio e três átomos de hidrogênio;
Ca(H2PO4)3: há um átomo de cálcio, seis átomos de hidrogênio (2 . 3), três átomos de fósforo (1 . 3) e doze átomos de oxigênio (4 . 3).

Observe que nos dois últimos exemplos, para descobrir a quantidade real de átomos na molécula, foi preciso multiplicar o índice que estava do lado de fora do parênteses pelos índices dos elementos de dentro. Assim:

* Coeficientes: números que aparecem escritos na frente da substância na reação. Veja um exemplo de equação química em que os coeficientes estão em destaque:

2 H2 + 1 O2 → 2 H2O

Os coeficientes mostram a proporção estequiométrica em que os reagentes reagem e a quantidade de produtos. Nesse caso, quer dizer que, para cada molécula de O2, são necessárias duas moléculas de H2 para formar duas moléculas de água.

Outro aspecto quantitativo importante que as equações químicas devem transmitir segue a Lei de Lavoisier, também conhecida como Lei de Conservação das Massas, que diz que, em uma reação com sistema fechado, a massa total dos produtos é igual à dos reagentes. Isso quer dizer que, em uma equação química, o número total de átomos dos reagentes deve ser igual ao número total de átomos dos produtos.

Quando isso acontece, dizemos que a reação está balanceada. Para aprender a realizar o balanceamento das equações, leia os textos a seguir:

-Balanceamento de equações;
-Balanceamento das equações de oxirredução.

Basicamente, para igualar a quantidade de átomos nos dois membros da equação, usamos os coeficientes. Para isso, temos que multiplicar o coeficiente pelo índice de cada elemento químico. Veja um exemplo:

½ Fe2(SO4)3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3/2 Na2SO4

Reagentes:                         Produtos:

Fe: ½ . 2 = 1                       Fe: 1 . 1 = 1 S: ½ . 3 = 3/2                      S: 3/2 . 1 = 3/2 Na: 3 . 1 = 3                        Na: 3/2 . 2 = 3 H: 3 . 1 = 3                          H: 1 . 3 = 3

O: (½ . 12) + (3 . 1) = 9       O: (1 . 3) + (3/2 . 4) = 9

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

Videoaula relacionada:

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Selecionamos as questões mais relevantes da prova de vestibular UDESC 2015/2. Confira!
* Obs.: a ordem e número das questões aqui não são iguais às da prova original.

No texto “Equações Químicas” foi mostrado que elas são uma forma de representar as transformações (reações) químicas de uma maneira mais simples e direta, em que são colocadas todas as informações numa única linha por meio de símbolos. Ao olhá-las, podemos compreender tudo o que teríamos de descrever com muitas palavras.

No texto mencionado, você viu os principais aspectos qualitativos de uma equação, como as representações dos estados físicos das espécies químicas participantes da reação, os símbolos que indicam se houve presença de calor, luz, formação de precipitado e se a reação é reversível.

Agora você entenderá quais são os termos quantitativos das equações químicas, para que você possa compreendê-las totalmente e também realizar o seu balanceamento se for necessário.

Para tal, tomemos como exemplo a combustão do álcool que ocorre nos motores dos automóveis. O álcool na realidade é o etanol (C2H6O) e sua combustão ocorre quando ele reage com o oxigênio do ar (O2) formando várias substâncias, sendo que os principais produtos são dióxido de carbono (gás carbônico, CO2) e vapor de água (H2O), ambos invisíveis. Essa reação química pode ser representada pela seguinte equação:

C2H6O(?) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)

Temos que as substâncias do lado esquerdo da seta são as espécies iniciais que irão reagir e, por isso, são chamadas de reagentes (C2H6O(?) + O2(g)), e as do lado direito são as substâncias finais que foram formadas, denominadas produtos (CO2(g) + H2O(g)).

O primeiro termo quantitativo que iremos ver é o índice:

O índice faz parte da fórmula molecular, que é a representação de uma molécula da substância. Ele é escrito de forma menor no lado direito do elemento em questão. As fórmulas, da mesma maneira que os símbolos dos elementos, são internacionais, representando a mesma coisa em qualquer lugar do mundo.

Por exemplo, a fórmula molecular do etanol citado é C2H6O. Assim, a molécula do etanol é formada por 2 átomos de carbono, 6 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio. Veja os índices das outras substâncias da equação acima:

O2     ↓

Índice do O: indica que há 2 átomos de oxigênio.

 CO2→ Índice do O: indica que há 2 átomos de oxigênio.   ↓

Índice do C: só há 1 átomo de carbono

H2O→ Índice do O: só há 1 átomo de oxigênio.    ↓

Índice do H: indica que há 2 átomos de hidrogênio.

Observe que quando só temos um átomo do elemento, não é preciso escrever o índice. Nenhuma das substâncias dessa equação veio com elementos e índices entre parênteses. Mas, nos casos em que ocorre isso, como fazer?

É simples, abaixo temos o fosfato de cálcio. Veja que ele é formado por 3 átomos do elemento cálcio, mas o fósforo e o oxigênio estão entre parênteses. Assim, para saber quantos átomos de cada um existem na fórmula, é preciso multiplicar seus índices separadamente pelo índice de fora (2), que pertence a ambos. Observe como isso é feito:

Ca3(PO4)2 (fórmula química da substância fosfato de cálcio)

P → índice 1              O → índice 4

P = 1 . 2                      O = 4 . 2

P = 2                           O = 8

Portanto, existem 2 átomos de fósforo e 8 de oxigênio.

Mas, a reação que estamos considerando não está balanceada, ou seja, não há a mesma quantidade de átomos dos elementos hidrogênio e carbono dos dois lados da seta. Essa desigualdade contraria a Lei de Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier. Portanto, abaixo, temos essa reação de forma balanceada:

C2H6O(?) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(g)

Observe que foram colocados números do lado esquerdo das fórmulas, estes são denominados de coeficientes estequiométricos, ou, simplesmente, coeficientes.

Observe que quando temos apenas uma molécula, também não é preciso escrever o número 1, como aconteceu com o caso do etanol na equação balanceada. Assim, temos que 1 molécula de etanol reage com 3 moléculas de oxigênio para formar 2 moléculas de dióxido de carbono e 3 moléculas de água.

Se quisermos saber a quantidade total de átomos de cada elemento que está presente na reação é preciso multiplicar os coeficientes pelos índices de cada elemento:

Reagentes:                                                     Produtos:

C = 1 . 2 = 2 átomos de carbono                   C = 2 . 1 = 2 átomos de carbono

H = 1 . 6 = 6 átomos de hidrogênio              H = 3 . 2 = 6 átomos de hidrogênio

O = 1 . 1 + 3 . 2 = 7 átomos de oxigênio      O = 2 . 2 + 3 . 1 = 7 átomos de oxigênio

Lembre-se sempre de observar a diferença entre coeficiente (número de moléculas) e índice (número de átomos de cada elemento):