Balancing Chemical Equations

The art of balancing equations in chemistry!

Assim como o conceito de mol, o balanceamento de equações é uma

daquelas idéias que você aprende no primeiro ano das aulas de química.

Ele tende a causar dor de cabeça para muitos estudantes,

embora seja um conceito bastante simples.

Acho que o que torna difícil é que é necessário um

pouco de arte para fazê-lo.

Portanto, antes de falarmos sobre o balanceamento de equações químicas,

o que é uma equação química?

Bom, aqui estão alguns exemplos, e eu tenho outros

no resto deste vídeo.

Mas ela apenas descreve uma reação química.

Você tem um pouco de alumínio.

Você tem um pouco de oxigênio gasoso ou uma molécula de oxigênio diatômico.

E, em seguida, você obtem óxido de alumínio.

E você diria, ok, tudo bem, isso é uma equação.

Parece bom.

Eu tenho meu reagentes, ou as coisas que reagem.

Estes são os reagentes.

E então eu tenho os produtos desta reação.

O que resta fazer?

Bem, você tem um problema aqui.

Do jeito que eu escrevi isso, eu tenho um átomo de

alumínio mais dois átomos de oxigênio, certo?

Eles estão ligados um ao outro, mas há dois átomos de

oxigênio aqui.

Uma molécula de oxigênio diatômico, ou uma molécula de

oxigênio, mas eles têm dois átomos de oxigênio aqui.

E quando você juntá-los, eu terei dois átomos de

alumínio e três átomos de oxigênio.

Então, eu tenho um número diferente de alumínios em ambos os lados

desta equação.

Deste lado, eu tenho um alumínio.

Deste lado, eu tenho dois alumínios. E então eu tenho um

número diferente de oxigênios.

Deste lado, eu tenho dois oxigênios.

E desse lado, tenho três oxigênios.

Logo balancear equações está relacionado a corrigir esse problema, de modo

que eu tenha o mesmo número de alumínio em ambos os lados da

equação, e o mesmo número de oxigênios em ambos os lados.

Então, vamos tentar fazer isso.

Vou fazê-lo na cor laranja.

Então, antes eu disse: eu tenho um alumínio aqui e tenho

dois alumínios lá.

Então, talvez um jeito simples seja colocar um dois aqui.

Então agora eu tenho dois alumínios deste lado e eu tenho dois

alumínios deste lado.

Os alumínios parecem estar felizes.

Agora vamos olhar para o oxigênio.

Aqui eu tenho dois oxigênios no

lado esquerdo da equação.

E no lado direito da equação

Eu tenho três oxigênios.

O que posso fazer aqui?

Bem, se eu pudesse ter meios átomos, eu poderia simplesmente

Multiplicar isso por um e meio.

1.5.

1,5 vezes 2 é 3.

Então agora eu tenho três oxigênios em ambos os lados desta equação

e eu tenho dois alumínios em ambos os lados da equação.

Estou pronto?

Bem, não, você não pode ter meio átomo, ou um

átomo e meio.

Isso não é legal.

Então o que você faz é só multiplicar isso para que você termine

com números inteiros.

Então vamos multiplicar ambos os lados desta

equação inteira por dois.

E nós temos quatro alumínios mais três oxigênios resultando ( nós

multiplicamos tudo por dois) - duas

moléculas de óxido de alumínio.

Agora, pode ser que você tenha tido vontade em algum momento deste

exercício em dizer, oh, bem, por que eu simplesmente não altero um pedaço do

óxido de alumínio?

Por que eu não coloco um 2/3 na frente deste oxigênio?

Você não pode fazer isso.

A equação é como ela é.

A molécula de óxido de alumínio é o óxido de alumínio.

Você não pode alterar as proporções relativas do alumínio e do

oxigênio dentro da molécula de óxido de alumínio.

Você pode apenas alterar o número de moléculas de óxido de alumínio como

um todo que você tem, neste caso, dois.

Então o que nós fizemos?

Nós olhamos para o alumínio.

Dissemos, OK, precisamos de dois alumínios ter ambos os lados

com dois.

E depois quando olhamos para o oxigênio, dissemos, bem, se eu

multiplicar isso por um e meio, então eu terei três

oxigênios aqui, pois tenho um e meio vezes dois oxigênios aqui.

E três oxigênios lá.

E então tudo o que disse é, oh, eu não posso ter um e meio lá,

então deixe-me multiplicar ambos os lados por dois.

E no fim fiquei com quatro moléculas de alumínio e mais três de oxigênio,

ou seis átomos de oxigênio, resultando em de duas moléculas de

óxido de alumínio.

Vamos ver se podemos fazer mais alguns desses.

Então aqui eu tenho etileno. (OBS: A fórmula do metano é CH4).

E aquele g entre parênteses, eu só queria

explicar isso a você.

Isso significa apenas que é um gás.

Então, eu tenho o gás metano, mais oxigênio produz

gás carbônico mais água.

Tem um l lá, então é água líquida.

Então o que podemos fazer aqui?

A regra geral é, faça as moléculas complicadas

primeiro, e depois no final você pode se preocupar com oas moléculas

mais simples.

Porque esses são muito fáceis de brincar.

E a razão pela qual você faz isso, é que sempre que mudar um

número aqui - vamos dizer que estamos tentando projetar quantos

carbonos temos que ter em ambos os lados desta equação - se eu definir um

número aqui, eu também estou mudando o número de hidrogênios.

Então eu vou ter que brincar com os hidrogênios de lá.

E no final, eu terei algum número de oxigênios.

E então eu tenho que ajustar esse número aí.

Então vamos começar com os carbonos.

Parece complicado, mas quando você vai passo a passo e você

meio que brinca um pouco com as coisas , deve continuar

sem problemas.

Então aqui eu tenho dois carbonos.

Dois carbonos

E aqui eu tenho, no lado direito,

apenas um carbono.

Portanto, o que eu idealmente quero são dois carbonos em ambos

os lados desta equação.

Então deixe-me colocar um dois aqui.

E pronto, meu carbonos são felizes.

Agora tenho dois carbonos e dois carbonos.

Agora deixe-me ir para os hidrogênios.

Lembre-se, eu queria fazer os oxigênios por último, porque eu posso

apenas definir o que eu quiser para eles, sem mexer

em qualquer um dos outros átomos. Então, neste lado da equação

eu tenho quatro átomos de hidrogênio. Quantos átomos de hidrogênio eu tenho

deste lado da equação?

Então, eu tenho quatro átomos de hidrogênio aqui.

Quantos eu tenho deste lado?

Bem, eu tenho dois átomos de hidrogênio ali.

Então, como eu quero ter quatro em ambos os lados, vou colocar um dois em

frente da água.

Então agora eu tenho quatro átomos de hidrogênio. Legal!

Finalmente, o oxigênio.

No lado esquerdo eu tenho dois átomos de oxigênio. E no

lado direito, o que eu tenho?

Eu tenho duas vezes este oxigênio, bem aqui, então

agora temos dois, certo?

Duas águas.

E em cada molécula de água eu tenho um átomo de oxigênio, mas como tenho duas

moléculas de água, eu tenho dois oxigênios.

E, em seguida, o dióxido de carbono: Tenho dois oxigênios em cada

dióxido de carbono.

E eu tenho dois dióxidos de carbono, certo?

Pois eu coloquei aquele dois em rosa.

Então, quantos oxigênios eu tenho?

Duas vezes dois.

Tenho quatro oxigênios.

Assim, do lado esquerdo eu tenho dois oxigênios.

No lado direito eu tenho seis oxigênios, dois em

cada uma das duas moléculas de água e

quatro nas duas moléculas de dióxido de carbono.

Então, comotransformar esse dois em um seis?

Eu quero ter seis oxigênios deste lado.

Eu quero que eles tenham seis oxigênios no

lado esquerdo também.

Bem, se eu colocar um três aqui, agora terei seis oxigênios.

E nossa equação foi balanceada.

Eu tenho dois carbonos deste lado, dois carbonos naquele

lado, quatro hidrogênios neste lado, quatro hidrogênios neste

lado, seis oxigênios deste lado, e depois - quatro mais

2 = 6 oxigênios desse lado.

Próxima equação para balancear.

Na verdade isso se torna muito divertido quando você

pega o jeito.

Então, eu tenho o gás etano mais o oxigênio produzindo

dióxido de carbono e água.

Portanto, este é um processo de combustão.

Vamos olhar para os carbonos em primeiro lugar. Eu

tenho dois carbonos aqui.

Eu tenho um carbono lá.

Então deixe-me colocar um dois aqui.

Então agora eu tenho dois carbonos.

Correto.

Lembre-se, vou me preocupar com o oxigêniopor último. Este

Este problema não é muito diferente do anterior

na verdade.

Tenho seis hidrogênios aqui.

E eu só tenho dois hidrogênios na água.

Então temos três moléculas de água.

E agora eu balanceei os hidrogênios.

Tenho seis hidrogênios em ambos os lados da equação.

E agora vamos lidar com a água.

Aqui no lado direito - eu vou fazê-lo na cor laranja

Eu tenho dois oxigênios em cada molécula de dióxido de carbono.

E eu tenho duas moléculas, logo eu tenho quatro oxigênios.

E eu tenho um oxigênio em cada molécula de água.

E eu tenho três moléculas, então eu tenho três oxigênios aqui.

Está certo?

Três oxigênios do lado direito.

Sim, três moléculas de água.

E então eu tenho quatro oxigênios no dióxido de carbono.

Certo.

Então, eu tenho sete oxigênios.

Tenho sete oxigênios deste lado e eu só

tenho dois deste lado.

Então, como posso transformar este dois num sete?

Bem, eu poderia multiplicá-lo por três e meio.

Certo?

Lembre-se, eu quero ter sete em ambos os lados.

Se eu tiver três e meio dessas moléculas de oxigênio diatômico

três e meio vezes dois é igual a sete - agora eu

tenho sete oxigênios em ambos os lados da equação.

Quatro mais três lá e sete aqui.

Dois carbonos.

E seis hidrogênios.

E eu estou quase pronto, exceto pelo fato de que você não pode

tem frações de moléculas.

Então o que você faz é apenas multiplicar ambos os lados desta

equação por dois ou três, ou o que você precise multiplicá-la

para se livrar das frações.

Então, se eu multiplicar tudo por dois, eu obtenho duas

moléculas de etano, mais sete moléculas de oxigênio diatômico,

(sete O2), produzindo duas moléculas de dióxido de carbono -

oh, desculpe, como estou multiplicando por dois, portanto, são quatro

moléculas de dióxido de carbono, além de seis moléculas de água.

E só para se certificar que está certo, se você quiser,

você pode verificar.

Quanto carbono temos?

Tenho quatro carbonos aqui.

Tenho quatro carbonos aqui.

Quanto de hidrogênio eu tenho?

Eu tenho duas vezes seis.

Eu tenho 12 hidrogênios aqui.

Eu tenho 12 hidrogênios aqui.

Quanto de oxigênio eu tenho?

Deixe-me fazer de uma cor diferente.

Eu tenho 14 oxigênios aqui.

E aqui eu tenho oito oxigênios.

E aqui eu tenho - seis vezes 1 = 6 oxigênios.

Então, seis mais oito é 14.

Assim, a minha equação foi balanceada.

Um monte de gente pode achar que aquela parte seja

problema difícil, pois você tinha o 3 três e meio e pode

parecer não intuitivo ir direto pra essa multiplicação a fim de ter números inteiros.

Mas se você apenas trabalhar a partir das moléculas mais complicadas e

ir átomo por átomo, e acabar com quaisquer frações

apenas multiplicando ambos os lados por um número para se livrar

da fração, você conseguirá balancear um equação

Tudo certo.

Vamos fazer outro.

Assim, este parece um problema "cabeludo".

Eu tenho este óxido de ferro mais ácido sulfúrico produzindo essas

coisas cabeludas.

Mas aqui o segredo é perceber que este grupo,

o grupo sulfato, permanece unido.

Certo?

Você tem este SO4 aqui e você tem esse SO4 lá.

Então, para simplificar as coisas para a nossa cabeça, você pode meio que

tratar isso como um átomo.

Então, vamos fazer uma substituição.

Vamos substituir ele por um x.

Então, se nós reescrever isso como - vou fazê-lo em uma cor vibrante

- óxido de ferro mais H2 - há apenas um sulfato

grupo aqui - x.

E depois produz dois ferros, esta

molécula com dois ferros.

E tem três desse grupo sulfato.

E em seguida, mais água.

Tudo o que fiz foi substituir o sulfato por um x.

E agora podemos tratar esse x como um átomo, e nós podemos apenas

balancear a equação.

Vamos ver, no lado esquerdo, quantos

ferros nós temos?

Temos dois ferros aqui.

Temos dois ferros lá.

Assim, os ferros parecem balanceados, à primeira vista.

Vamos lidar com os oxigênios.

Então, se temos três oxigênios aqui - deixe-me fazê-lo em uma

cor diferente - e só temos um oxigênio aqui.

Lembre-se, havia alguns oxigênios neste grupo x, mas os átomos do

grupo sulfato permaneceram juntos, de forma que nós

apenas tratá-los separadamente.

Queremos ter três oxigênios do lado direito,

então vamos colocar um três aqui.

Oops.

(...)

Então deixe-me colocar aquele três lá.

Então, agora temos três oxigênios, também.

E, finalmente, vamos olhar para os hidrogênios.

Vamos ver, quantos hidrogênios temos aqui.

Temos seis hidrogênios agora, no lado direito.

Seis hidrogênios aqui.

Três vezes dois.

E queremos ter seis hidrogênios aqui, então temos que

ter três dessas moléculas.

E, finalmente, vamos olhar para o grupo sulfato, aquele x.

Temos três x aqui.

E para nossa sorte, também temos três ali.

Portanto, nossa equação foi balanceada.

E se quisermos escrevê-la novamente, mas em termos do grupo sulfato

podemos apenas substituir o x, e teremos então

uma molécula de óxido de ferro mais três moléculas de

ácido sulfúrico, H2SO4 - Eu só substituí o x por SO4

resultando nas seguintes moléculas: Fe2 e três grupos SO4.

(eu substituí o x por SO4 novamente)

e mais três moléculas de água.

Vamos fazer mais um.

E então eu acho que nós conseguiremos balancear tudo.

Dióxido de carbono mais hidrogênio gasoso produz metano mais água.

Então, em primeiro lugar vamos lidar com o carbono . Eu tenho um carbono aqui,

e um carbono lá.

Os carbonos parecem felizes.

Vamos olhar para o oxigênio.

Eu tenho dois oxigênios aqui.

Eu tenho um oxigênio lá.

Então, como eu quero dois oxigênios aqui, vou colocar um dois lá.

E então vamos lidar com os hidrogênios por último, já que

está é a maneira mais fácil de jogar, pois ela não afeta

qualquer um do s outros átomos. Então, se eu tenho dois aqui e deste lado

tenho quatro mais quatro, certo?

Tenho quatro hidrogênios lá.

E mais quatro hidrogênios ali.

Então eu preciso de oito hidrogênios do lado esquerdo.

Então, é só colocar um quatro aí.

E estamos com o balanceamento pronto.

De qualquer forma, espero que você tenha gostado da explicação.