Estequiometria, cálculo por massa | Parte III

RKA - Olá! Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais uma parte da aula sobre estequiometria. Nesse vídeo, nós vamos aprender a escrever uma equação química, saber o que são produtos e reagentes e também aprender a balancear uma equação química considerando as massas dos reagentes e dos produtos. Vamos começar falando sobre a equação química? Mas afinal, o que é uma equação química? Uma equação química é uma representação simbólica de uma reação química. Diga-se de passagem, as reações químicas ocorrem quando as moléculas se ligam a outras moléculas para formar novas moléculas. Um detalhe é que as moléculas iniciais podem ser desmontadas para formar as novas moléculas. As reações químicas ocorrem o tempo todo em nosso dia a dia, seja ao nosso redor ou no interior do nosso corpo. Quando ingerimos um alimento, no momento em que esse alimento entra em nossa boca, já começa a ocorrer uma série de reações químicas a fim de quebrar as moléculas presentes nesse alimento para que elas possam ser absorvidas pelo nosso organismo, a fim de formar outras moléculas que serão utilizadas em diversas partes do nosso corpo. Esse, claro, é apenas um dos vários exemplos de reações químicas que ocorrem. Como falei com você, uma forma de representar de forma simbólica uma reação química é através da equação química. Em uma equação química, as moléculas iniciais são substâncias que reagem. Por isso mesmo, elas são chamadas de "reagentes". Por outro lado, as moléculas resultantes, as que são formadas nesse processo, são denominadas "produtos". Os reagentes e os produtos são separados por uma seta que, por sua vez, indica o sentido da reação. Um detalhe, meu amigo ou minha amiga: por convenção, os reagentes ficam do lado esquerdo da seta e os produtos, do lado direito. Quando a gente tem mais de uma substância como reagente ou produto, as substâncias são separadas pelo sinal de soma, indicando que os reagentes precisam estar obrigatoriamente em contato para que a reação ocorra e os produtos sejam formados simultaneamente. Além disso, é muito comum a gente colocar um número na frente de uma molécula para indicar a quantidade daquela molécula que está participando da reação. Esse número, inclusive, é chamado de "coeficiente". Por exemplo, vamos observar a equação química aqui abaixo. Nós temos aqui 2H2 + O2, aí a gente coloca uma setinha e coloca aqui do outro lado 2H2O. O que significa cada termo e cada valor apresentado? As moléculas que estão do lado esquerdo são os reagentes, ou seja, quando essas moléculas estão juntas, elas vão reagir entre si e formar os produtos, que estão do lado direito. Vamos observar inicialmente aqui do lado dos reagentes. Nós temos duas moléculas de hidrogênio. Não podemos esquecer que uma molécula do gás hidrogênio é formada por dois átomos de hidrogênio. Esse "2" indica que essa molécula tem dois átomos de hidrogênio. Eu vou ir desenhando aqui embaixo para você ir acompanhando, tudo bem? Aqui eu tenho duas moléculas de hidrogênio e cada molécula é formada por dois átomos de hidrogênio. Aí vem agora o sinal de "+" e depois o O2, indicando que essas moléculas vão reagir a fim de formar a água. Ah, um detalhe: nós estamos observando a reação de síntese da água. Bem, mas vamos continuar. Ainda do lado dos reagentes, eu tenho apenas uma molécula de gás oxigênio. Ah, quando eu não tenho nenhum número na frente da molécula, significa que eu tenho o número 1. A gente não precisa colocar o número 1, porque já fica subentendido que é ele. Deixa eu desenhar aqui embaixo também. Temos uma molécula do gás oxigênio que é formada por dois átomos de oxigênio ligados entre si. Continuando: temos aqui a setinha indicando o sentido da reação. E depois, temos 2 vezes H2O, ou seja, temos duas moléculas de água. Bem, podemos desenhar isso aqui embaixo também. Temos a setinha e, depois, temos aqui uma molécula de água, essa molécula tem dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. E aqui, temos outra molécula de água, dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. Beleza, conseguiu compreender o que essa equação química representa? É muito importante a gente conseguir olhar para uma equação química e saber exatamente o que ela está dizendo. Inclusive, existem situações em que, apesar da equação estar nos indicando quais moléculas reagem para formar uma nova molécula, nem sempre ela apresenta a proporção exata das moléculas reagentes em relação aos produtos. Por esse motivo, meu amigo ou minha amiga, existem diversos momentos em que vai ser necessário realizar um processo estequiométrico. Mas professor, o que é isso? Bem, basicamente falando, a estequiometria é o cálculo da quantidade das substâncias envolvidas numa reação química. Esse processo é feito com base nas Leis das Reações, mas é importante que você saiba que esse processo é realizado com o auxílio das equações químicas correspondentes. Ah, só uma pequena curiosidade: a palavra "estequiometria" é derivada de uma palavra do grego chamada "stoikheion" e "metron", que, respectivamente, significam "elemento" e "medida". Ou seja, a estequiometria é o ato de medição correspondente aos elementos, em nosso caso, as moléculas. Um detalhe é que nas reações químicas, as substâncias reagem entre si originando produtos em proporções específicas. Desse modo, é possível calcular quanto de produtos será formado ou, então, o rendimento da reação. Conhecendo as proporções existentes entre os elementos que formam as diferentes substâncias, nós podemos realizar um processo estequiométrico a fim de realizar um balanceamento químico. Mas o que é um balanceamento químico? Quando nós estamos realizando um balanceamento químico de uma equação, nós estamos buscando igualar a quantidade de átomos daqueles elementos presentes nos reagentes da equação com a quantidade dos mesmos átomos presentes nos produtos. O balanceamento de uma equação química é um recurso bastante utilizado, pois através dele é possível ter uma ideia da quantidade de matéria de cada um dos componentes envolvidos na equação. De maneira bem simples, eu posso dizer que realizar o balanceamento químico de uma equação é buscar igualar a quantidade de átomos de um determinado elemento presente nos reagentes da equação com a quantidade de átomos do mesmo elemento presente nos produtos dessa equação. Para chegar a esse resultado, a gente utiliza o recurso de números inteiros, chamados de "coeficientes". E, normalmente, a gente coloca esse número à esquerda da fórmula da substância, independente de ser no produto ou nos reagentes. Como convenção, a gente utiliza sempre os menores números inteiros possíveis. Conseguiu entender a ideia? A gente sempre precisa utilizar números inteiros positivos. Então, a gente sempre vai precisar trabalhar na equação de forma a encontrar esse número inteiro e que seja o menor número inteiro possível. Vamos pegar aqui, por exemplo, uma equação química. A gente tem "a" minúsculo, "A" maiúsculo, mais "b" minúsculo, "B" maiúsculo. Aí, a gente vai colocar a setinha aqui indicando o sentido da reação. Aí, a gente coloca o "c" minúsculo e o "C" maiúsculo. Aqui, as letras minúsculas "a", "b" e "c" correspondem aos coeficientes que tornam a equação balanceada. Já as letras maiúsculas representam as moléculas. Esse tipo de representação facilita muito na hora de conferir se a própria equação faz sentido. Bem, vamos observar um exemplo. Vamos pegar a reação que indica a síntese da água. Já a vimos no vídeo passado. Nós temos H2 + O2 setinha H2O. Nós vemos que uma molécula de hidrogênio composta por dois átomos reage com outra molécula de oxigênio também composta por dois átomos, formando, então, uma molécula de água. Com dois átomos de hidrogênio e apenas um átomo de oxigênio. No entanto, essa equação não faz sentido, pois temos dois átomos de oxigênio no reagente e apenas um átomo desse elemento no produto. Nesse caso, como sabemos dessa informação, podemos realizar um método de tentativa para balancear essa equação. Ou seja, a gente precisa ter o mesmo número de hidrogênio dos dois lados, assim como o oxigênio. A gente precisa ter o mesmo número de átomos de oxigênio do lado esquerdo, do lado dos reagentes e do lado direito, do lado dos produtos. Podemos começar observando aqui o oxigênio. A gente só tem um átomo de oxigênio aqui do lado direito e a gente tem dois átomos de oxigênio do lado esquerdo, do lado dos reagentes. Sabendo que precisamos ter dois átomos de oxigênio aqui nos produtos, podemos colocar o número 2 na frente do produto, ou seja, na frente da molécula da água. Assim, já temos dois átomos de oxigênio aqui do lado dos produtos. Porém, agora criamos um novo problema, pois agora temos quatro átomos de hidrogênio do lado dos produtos, já que são dois átomos de hidrogênio para cada uma das duas moléculas de água formada. E se a gente observar aqui do lado dos reagentes, nós temos apenas dois átomos de hidrogênio. Bem, podemos fazer a mesma coisa aqui agora: colocar o número 2 na frente da molécula de hidrogênio. Dessa forma, teremos 4 átomos de hidrogênio do lado esquerdo e 4 átomos de hidrogênio do lado direito. Também teremos 2 átomos de oxigênio do lado esquerdo, do lado dos reagentes, e 2 átomos de oxigênio do lado direito, do lado dos produtos. Ou seja, temos a proporção exata de produtos e reagentes. Quando temos essa proporção exata, nós temos uma equação balanceada. Até aqui, utilizamos o método da tentativa, pois fomos colocando números aleatórios a fim de obter o mesmo número de átomos de um determinado elemento dos dois lados dessa equação. Porém, existem outras formas de balancear uma equação química. Uma dessas outras formas é através da proporção das massas e isso é algo que iremos ver na próxima parte dessa aula. Então, eu quero deixar para você um grande abraço e até a próxima.