Estequiometria nas reações químicas

Na química, as reações químicas são frequentemente escritas como uma equação, usando símbolos químicos. Os reagentes são exibidos no lado esquerdo da equação e os produtos são mostrados à direita, com a separação de uma seta simples ou dupla que indica a direção da reação. O significado das setas simples e duplas é importante ao discutir equilíbrios químicos, se a reação é completa ou não.

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Ao escrever uma equação química temos que usar com cuidado, pois uma seta para a direita significa que nós estamos considerando uma reação completa. Por outro, lado meia seta para a direita e meia seta para esquerda significa que estamos representando uma reação química que está em equilíbrio. Outras palavras, estamos representando um estado dinâmico em que reagentes e produtos estão sendo formados ao mesmo tempo.

Para balancear uma equação química é necessário que haja o mesmo número de átomos no lado esquerdo da equação que no lado direito. Pode-se fazer isso adicionando números inteiros ou reais nos coeficientes estequiométricos.

Reagentes para produtos

Uma equação química (ou reação química) é como uma receita culinária, de modo que exibe todos os ingredientes que estão participando da reação química. Nela é incluído os elementos, moléculas ou íons tanto nos reagentes quanto nos produtos. Recomendam-se que seus estados e a proporção de quanto de cada partícula é criada em relação à outra sejam indicados com coeficientes estequiométricos. A seguinte equação demonstra o formato típico de uma equação química:

2Na(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H2(g)

Na equação acima, os elementos presentes na reação são representados por seus símbolos químicos. Com base na Lei da Conservação da Massa, que afirma que a matéria não é criada nem destruída em uma reação química, toda reação química tem os mesmos elementos em seus reagentes e produtos, embora os elementos com os quais eles estão associados mudem frequentemente em uma reação.

Nessa reação, o sódio, hidrogênio, e cloreto são os elementos presentes em ambos os reagentes, portanto, com base na lei da Conservação da Massa, eles também estão presentes no lado do produto da equação química.

Coeficientes Estequiométricos

Em uma reação equilibrada, ambos os lados da equação têm o mesmo número de elementos. O coeficiente estequiométrico é o número escrito na frente dos átomos, íons e moléculas em uma reação química para equilibrar o número de cada elemento nos lados do reagente e do produto da equação química. Embora, os coeficientes estequiométricos possam ser frações ou números reais, os números inteiros são mais frequentemente usados e preferidos pela maioria das pessoas. Os coeficientes estequiométricos são úteis, pois estabelecem a razão molar entre reagentes e produtos. Na equação química balanceada:

2Na(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H2(g)

podemos determinar que 2 mols de Na(s) vai reagir com 2 mols de HCl(aq) para formar 2 mols de NaCl(aq) e 1 mol de H2(g). Com a equação balanceada torna possível converter informações sobre um reagente ou produto em dados quantitativos sobre outro elemento. Entender isso é essencial para desenvolver seu conhecimento de estequiometria.

Estequiometria e equações balanceadas

A equações químicas balanceadas possibilita comparar encontrar, por exemplo, a quantidade necessária de reagentes para produzir um determinado produto. Com uma equação química balanceada podemos determinar a quantidade de mols, mais precisamente quantos átomos e/ou moléculas estão envolvidos em uma reação química. Ao conhecer os seis tipos básicos de reações devemos também saber as relações estequiométricas envolvidas na reação química e assim determinar as respectivas quantidades de reagentes necessários e produtos formados.

Existem 6 tipos básicos de reações.

Combustão: Combustão é a formação de CO2 e H2O a partir da reação de um produto químico e O2

Combinação (síntese): Combinação é a adição de 2 ou mais reagentes simples para formar um produto complexo.

Decomposição: Decomposição ocorre quando reagentes complexos são decompostos em produtos mais simples.

Deslocamento único: O deslocamento único é quando um elemento do reagente alterna com um elemento do outro para formar dois novos reagentes.

Deslocamento duplo: O deslocamento duplo é quando dois elementos de um reagente são trocados com dois elementos um do outro para formar dois novos reagentes.

Ácido-base: As reações ácido-base ocorrem quando dois reagentes formam sais e água.

Fonte:

https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Chemical_Reactions/Stoichiometry_and_Balancing_Reactions