Um átomo de carbono reagiu com dois átomos de oxigênio para formar uma molécula de dióxido de carbono. As quantidades são iguais nos dois termos da equação, mas houve uma transformação. Com esse exemplo demonstramos o que enuncia a lei de lavoisier.

Reação não balanceada

Quando uma reação química não está balanceada a quantidade de átomos é diferente nos dois membros da equação.

Pela reação de formação da água, vemos que há mais átomos reagentes que produtos, por isso a equação não está balanceada. Isso contraria a lei de Proust, pois não há uma proporção fixa.

Para então tornar a equação química verdadeira, fazemos o balanceamento da equação e obtemos como resultado:

Note que:

1. Quando o coeficiente é 1 não precisa escrevê-lo na equação.

2. Em um balanceamento só mudamos os coeficientes antes das substâncias, pois se trocarmos os números subscritos mudamos a fórmula química. Por exemplo: H2O é a água, mas H2O2 é o peróxido de hidrogênio.

O Mol

Mol é a unidade utilizada para exprimir a quantidade de matéria. Um mol corresponde, aproximadamente, a 6,022 x 10²³ partículas. Trata-se de uma das grandezas fundamentais do Sistema Internacional de Unidades (SI).

O termo mol vem da palavra em latim moles, que significa “uma massa”, e foi introduzido pelo químico alemão Wilhelm Ostwald.

Qualquer substância pode ser medida em mols. Podemos utilizar o mol para nos referir a algo microscópico, como moléculas, ou macroscópico, como sementes.

Por exemplo, 1 mol de água equivale a 6,022 x 10²³ moléculas de água. Da mesma forma, 1 mol de sementes equivale a 6,022 x 10²³ sementes. Observe que o número de elementos em um mol é o mesmo, independente da entidade analisada.

Utilizar mols em cálculos químicos é importante principalmente para quantificar espécies, como átomos, íons e moléculas, envolvidas em uma reação química. Além disso, é possível fazer uma proporção entre uma escala atômica e uma outra escala possível de mensurar.

Mol e a constante de Avogadro

O valor de referência utilizado para padronizar a quantidade de um mol é o número de átomos contidos em 12 g do carbono-12.

O carbono-12 é formado por 6 prótons, 6 nêutrons e 6 elétrons. Trata-se do isótopo mais abundante e estável do elemento carbono.

O cientista italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) propôs que, sob as mesmas condições de temperatura e pressão, volumes iguais de gases apresentam o mesmo número de moléculas.

Por ser pioneiro no estudo da relação entre massa em gramas e massa atômica, quando o número que faz a ligação entre essas grandezas foi descoberto no século XX, a magnitude de um mol foi definida, em homenagem ao cientista, como a constante de Avogadro: 1 mol = 6,02214179 × 10²³ partículas.

Cálculos estequiométricos

A estequiometria é responsável pela análise quantitativa da composição das substâncias consumidas e formadas em uma reação química.

O cálculo estequiométrico estabelece uma relação entre as quantias de reagentes e produtos de uma reação química.

Assim, é possível saber a quantidade de produtos que serão utilizados em uma reação e a quantidade de produtos que serão formados.

Os princípios da estequiometria se baseiam nas Leis Ponderais (Lei de Lavoisier e Lei de Proust), relacionadas com as massas dos elementos químicos dentro das reações químicas.

Como realizar o cálculo estequiométrico?

O cálculo estequiométrico pode ser feito conforme as seguintes etapas:

1. Escrever a equação química

Escreva a equação química conforme apresentado no problema ou exercício proposto.

2. Balanceamento da equação química

O balanceamento das equações químicas informa a quantidade de átomos envolvidos na reação.

Ele é importante pois garante que exista o mesmo número de átomos dos elementos em cada lado da equação, ou seja, entre reagentes e produtos.

Nesse momento, você deve acertar os coeficientes estequiométricos, eles são os números multiplicadores recebidos pelas espécies químicas em uma equação balanceada e indicam os números de mols.

3. Estabelecer a regra de três

Como se trata de relações de grandezas, é preciso estabelecer uma regra de três simples entre os dados e a pergunta do problema.