ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO DA SIMULAÇÃO: BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES
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- Olívia Graça Lima
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1 ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO DA SIMULAÇÃO: BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES Quando iniciar a Exploração da Simulação, leia com atenção as instruções que são dadas e responda as questões que vão sendo colocadas. Os ícones simbólicos utilizados no Roteiro de Exploração possuem o seguinte significado: A Simulação Balanceamento de Equações está disponível no site Click Química. Link: Esta simulação permite tratar dos seguintes conteúdos: Leis das Reações Químicas; Balanceamento das Equações Químicas, Relações Estequiométricas. INTRODUÇÃO Uma equação química só está devidamente correta quando representa um fenômeno químico que realmente ocorre, por meio de fórmulas corretas (aspecto qualitativo) e coeficientes corretos (aspecto quantitativo). Lembrando que numa reação química os átomos permanecem praticamente intactos, podemos enunciar o seguinte critério geral: Acertar os coeficientes ou balancear uma equação química é igualar o número total de átomos de cada elemento, no 1º e no 2º membros da equação (FELTRE, 1
2 2004). Numa reação química, os átomos apenas se recombinam. Então, já que os átomos não são destruídos nem formados, a massa de reagentes é sempre igual à dos produtos. Isso explica a Lei de Lavoisier. As moléculas de uma determinada substância são formadas por átomos que se unem numa proporção bem definida. Assim, não importa a quantidade da substância que consideremos, haverá sempre uma proporção constante entre os átomos dos elementos que a constituem. E como a proporção em que os átomos estão presentes é sempre a mesma, então a composição da substância é fixa, o que explica a Lei de Proust (PERUZZO; CANTO, 2006). Na aba Introdução, selecione a opção Síntese de Amônia. SÍNTESE DE AMÔNIA A reação de obtenção da amônia, importante substância utilizada na agricultura no processo de adubação, tem de ser controlada na indústria para evitar desperdício de matéria-prima envolvida. Como se trata de reação em escala industrial que envolve toneladas de substâncias, qualquer pequeno erro de cálculo pode causar prejuízos econômicos e ambientais. Para fazer os cálculos, os químicos tomam como ponto de partida a equação balanceada da reação (SANTOS et al., 2013). 1. Faça na simulação o balanceamento da equação da síntese de amônia e descreva a seguir, quais foram os coeficientes estequiométricos da equação química balanceada. A equação química balanceada para a formação da amônia indica que: 2. Para cada mol de N 2 consumido na reação, são consumidos também quantos mols de H 2? 2
3 3. Para cada mol de N 2 consumido na reação, são formados quantos mols de NH 3? 4. Para cada 3 mol de H 2 consumidos na reação, são formados quantos mols de NH 3? 5. Ao reagir dois mols de N 2, quantos mols de hidrogênio serão consumidos e quantos mols de amônia serão produzidos? Na aba Introdução, selecione a opção Hidrólise. HIDRÓLISE A eletrólise da água ocorre quando passamos uma corrente elétrica contínua por ela, desde que a tornemos condutora, pois a água pura não conduz corrente elétrica. A decomposição da água ocorre quando efetuamos a quebra das ligações entre átomos de hidrogênio e oxigênio (PERUZZO; CANTO, 2006). 1. Selecione nos coeficientes estequiométricos da reação de hidrólise o número 6. A equação química abaixo está balanceada? 3
4 Justifique: Se necessário faça o balanceamento da equação na simulação e descreva abaixo como você acertou os coeficientes. 7. Complete a sentença a seguir indicando a alternativa correta: Se for quebrada as ligações químicas de moléculas de água, poderá ser formada novas moléculas de hidrogênio e de oxigênio, gases que reagem entre si, para formar a água. a) 2, 1, 1. b) 2, 2, 1. c) 2, 2, 2. Na aba Introdução, selecione a opção Queima do Metano. QUEIMA DE METANO O metano (CH 4 ) é o componente principal do gás natural, um combustível fóssil. É possível obter energia a partir da sua combustão. Ele queima em oxigênio para formar dióxido de carbono e água, ambos na forma inicial de gás (ATKINS; JONES, 2012). 8. Na equação balanceada da combustão total do metano, os coeficientes estequiométricos w, x, y e z são respectivamente. 4
5 No menu Opções, selecione Ocultar moléculas. Selecione a aba Jogo do Balanceamento e posteriormente jogo de Nível 1 e clique em Iniciar!. Você não precisa ativar a contagem de tempo. 9. a) Faça o balanceamento das equações químicas do jogo-nível 1. b) Confira o resultado na simulação. c) Represente as entidades elementares (átomos e moléculas) de cada equação química. Equação Química 1: Equação Química 2: 5
6 Equação Química 3: Equação Química 4: 6
7 Equação Química 5: Na aba Jogo do Balanceamento. Selecione o jogo de Nível 2 e clique em Iniciar!. Você não precisa ativar a contagem de tempo. 10. Complete os coeficientes estequiométricos das equações químicas que faltam para balanceá-las. Em seguida, confira o resultado do balanceamento na simulação, aba Jogo do Balanceamento Nível 2. Para isso, quando for necessário, simplifique os coeficientes estequiométricos para os menores números possíveis, pois a simulação só fará a correção com essa condição. a) b) c) d) 7
8 e) f) g) h) i) j) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ATKINS, Peter W.; JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, FELTRE, Ricardo. Química: Química Geral. 6. ed. São Paulo: Moderna, p. PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química na abordagem do cotidiano: Química Geral e Inorgânica. 4. ed. São Paulo: Moderna, v. SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos et al. Química Cidadã. 2. ed. São Paulo: Ajs, v. 8
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