A equação química é a representação escrita de uma reação que ocorre entre reagentes e produtos em um determinado sistema. Apenas pela análise dessas descrições, podem ser encontradas informações importantes em relação aos eventos observados, como as ligações químicas, a concentração dos elementos e muito mais.
Entenda melhor o que é uma equação química, como identificar reagentes e produtos nessas representações, como saber se as equações estão balanceadas ou não, entre outras informações essenciais para o desenvolvimento de questões do Enem e vestibulares nacionais. Inclusive, ao final desse artigo, você encontra a resolução comentada de uma questão sobre o tema. Leia mais!
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O que é equação química?
De forma geral, a equação química é a simbologia internacional utilizada para descrever em letras e números o comportamento de um sistema químico. Para entender essas descrições, é necessário um conhecimento prévio sobre os símbolos de cada elemento químico, conforme está descrito na tabela periódica.
Essas equações são formadas por elementos químicos que ficam do lado “fechado” da seta (o lado retangular) e reagem entre si. Esses são os reagentes, substâncias que interagem em uma reação química.
O resultado desse processo gera os produtos da reação, que estão apontados pela seta (geralmente o lado esquerdo, na ponta triangular). E o lugar para onde a seta indica é o sentido da reação.
Em alguns casos as equações químicas podem aparecer com duas setas, tanto para um lado como para o outro (⇆). Nessas situações, lembre-se sempre de considerar que o produto está na ponta triangular da seta.
Em outras ocasiões, uma mesma seta aparece com duas pontas, uma para cada lado (↔). Nesse caso, indica que existe uma reação reversível. Ou seja, os reagentes viram produtos ao mesmo tempo em que os produtos tornam-se reagentes. Esse é um tipo especial de equação química que pode entrar em equilíbrio químico.
Reações químicas mais exigentes requerem condições exatas para que ocorram. Na representação gráfica isso aparece junto a seta. No exemplo abaixo, é necessário que os reagentes estejam em meio com etanol e com temperatura de 78ºC.
Outro ponto importante para compreender em equação química são os coeficientes. Esses coeficientes são os números que aparecem do lado esquerdo do elemento químico ou substância e representam a quantidade em mol que deve estar presente no sistema para que a reação aconteça. No caso dos produtos, o coeficiente indica a quantidade em mol que é formada após ela se desenvolver.
Saiba, também, que as reações químicas podem ser escritas com a fórmula química molecular, eletrônica ou estrutural. Em cada caso, a descrição dos elementos químicos é realizada de maneira diferente, mas os conceitos gerais são os mesmos. Acompanhe no esquema abaixo.
Reagentes e produtos equações químicas
É importante saber que as ligações químicas iônicas e covalentes têm total relação com a quantidade de átomos presentes na camada de valência dos elementos. Principalmente porque existem os ânions e cátions, que você pode relembrar a seguir.
Os ânions são átomos que possuem elétrons a mais em sua camada de valência, e podem doar essas partículas negativas para outro átomo. Nas equações químicas eles são representados por X-n, em que X é o elemento qualquer da tabela periódica, enquanto que n é o número de elétrons em excesso.
Por sua vez, os cátions são estruturas atômicas que têm menos partículas que o necessário em sua camada de valência, ou seja, para ficarem estáveis, precisam receber elétrons de outros átomos. A representação catiônica é dada por Y+n, em que Y é o elemento químico e n é o número de elétrons em falta para completar a órbita.
No caso das ligações iônicas, a equação química entre um cátion e um ânion resulta em um produto químico da atração eletrostática entre os dois átomos. Como você pode observar na ilustração.
Imagem: Reprodução/Wikimedia
Para as interações covalentes a conexão entre átomos positivamente ou negativamente carregados não é essencial. Nesse contexto, é importante o compartilhamento de elétrons. Por exemplo, dois átomos que estão precisando de apenas um elétron para se completarem, podem compartilhar essa órbita e formarem juntos, uma equação química.
+ Veja também: Reações inorgânicas: definição, tipos e questões de vestibular
Físico-química dos reagentes e produtos
Nas equações químicas, é possível conhecer qual o estado físico de cada elemento químico durante a reação. Eles aparecem subscritos (abaixo da linha normal) do lado inferior direito da fórmula molecular.
Para identificá-los, basta saber que (g) representa o estado gasoso, (l) o estado líquido, (v) é a substância em forma de vapor, (aq) é a molécula aquosa e (s) o comportamento sólido daquele material.
Além dessa característica física, também é possível entender a dinâmica energética de uma reação quando a equação química está bem descrita:
- Os processos que necessitam de energia para serem iniciados aparecem com a energia do lado dos reagentes; e
- Nos casos em que a própria reação química libera energia com a interação dos átomos, a energia aparece juntamente com os produtos.
Balanceamento de uma equação química
Uma equação química está balanceada quando o número de átomos que aparece nos reagentes é exatamente igual aos átomos que estão nos produtos, para cada elemento. Isso significa que nenhuma partícula química se perde ou se adiciona no espaço, elas apenas passam por transformações.
Nesse sentido, o balanceamento da equação química é a alteração dos coeficientes até que os átomos estejam equilibrados tanto do lado direito como do esquerdo. Na imagem abaixo você pode observar que existem balanças para cada elemento que aparece na equação e que a multiplicação do coeficiente pelo número de átomos em cada molécula resulta em equalização.
+ Veja também: Cálculo Estequiométrico: o que é e como calcular!
Questão de vestibular sobre equação química
(Mackenzie-SP) A água oxigenada, usada para limpar ferimentos, é uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio que, na presença de luz, decompõe-se em água e gás oxigênio. A alternativa que possui essa reação corretamente equacionada e balanceada é:
Primeiramente, deve-se atentar para o estado físico dos reagentes e produtos, que devem ser tais que:
H2O2 (aq)
H2O (liq)
O2 (g)
Além disso, não há formação de gás hidrogênio (H2), portanto, estão eliminadas as alternativas A e E.
Em seguida, podemos escrever a equação química de forma simplificada:
H2O2 (aq) → H2O + O2
Se contarmos o número de átomos de cada elemento, observamos que a equação não está balanceada.
Então, podemos adicionar o coeficiente 2 em na água oxigenada aquosa e na água líquida, assim:
2 H2O2 (aq) → 2 H2O + O2
Para o hidrogênio temos: 4 átomos nos reagentes e 4 átomos nos produtos. Depois, como o oxigênio, 4 átomos nos reagentes seguidos de 2 átomos no produto água e mais dois átomos no produto gás oxigênio. Portanto, a alternativa correta é a letra D.
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