Balanceamento de Equações Químicas

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balanceamento por oxirredução

Balanceamento por oxirredução: NOX, elétrons e agentes

Quando um elemento ganha elétrons e outro os perde, os coeficientes saem da conservação dos elétrons, não da contagem de átomos solta. Veja o método do NOX em quatro exemplos clássicos, todos conferidos pela ferramenta.

O método do NOX em quatro passos

Primeiro, atribua o número de oxidação (NOX) a cada elemento: metais do grupo 1 valem +1, do grupo 2 valem +2, o hidrogênio vale +1 (exceto nos hidretos metálicos, -1), o oxigênio vale -2 (exceto nos peróxidos, -1) e o cloro vale -1 quando está ligado a elementos menos eletronegativos. O restante vem da exigência de que a soma dos NOX seja igual à carga da espécie. Em KMnO4, K = +1 e O = -2 x 4 = -8, então o Mn vale +7. Segundo, veja quem muda: no KMnO4 + HCl, o Mn vai de +7 a +2 (ganha 5 elétrons) e o Cl vai de -1 a 0 (cada átomo perde 1). O reagente que contém o elemento que reduz é o agente oxidante, aqui o KMnO4; o que contém o elemento que oxida é o agente redutor, aqui o HCl.
Terceiro, iguale os elétrons. Se cada Mn ganha 5 e cada Cl2 formado perde 2 (dois átomos de Cl), o mínimo múltiplo comum é 10: dois Mn (2 x 5 = 10) para cada cinco Cl2 (5 x 2 = 10). Quarto, complete o resto pela conservação dos átomos: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O. Dos 16 HCl, só 10 viram Cl2; os outros 6 ficam como cloreto em KCl e MnCl2, e é por isso que o ácido aparece também como meio. A ferramenta calcula os mesmos coeficientes pelo núcleo da matriz e, na aba Oxirredução, mostra os NOX, os 10 elétrons transferidos e os dois agentes, para você conferir o caminho à mão.
O método tem armadilhas que a ferramenta ajuda a enxergar. Um elemento pode estar em dois ambientes ao mesmo tempo: no Zn + HNO3 diluído, parte do nitrogênio é reduzida a NH4+ (NOX -3) e parte permanece como nitrato (+5), e o resultado 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O só fecha com os dois. Em compostos com dois elementos de NOX desconhecido, como Fe3O4 (NOX médio +8/3), as regras gerais não bastam sem a estrutura, e a ferramenta marca essas atribuições com asterisco em vez de apresentá-las como certas. Reações de desproporcionação, em que a mesma substância oxida e reduz, são identificadas e avisadas.

Equações de oxirredução resolvidas

Permanganato de potássio e ácido clorídrico

Entrada: KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Saída esperada: 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

Mn +7 → +2 e Cl -1 → 0; 10 elétrons transferidos.

Dicromato de potássio e ácido clorídrico

Entrada: K2Cr2O7 + HCl -> KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
Saída esperada: K2Cr2O7 + 14HCl -> 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O

Cada Cr vai de +6 a +3, então os 2 Cr ganham 6 elétrons, que 3 Cl2 fornecem.

Cobre e ácido nítrico diluído

Entrada: Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O
Saída esperada: 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu 0 → +2 (perde 2) e N +5 → +2 (ganha 3): 3 Cu para 2 NO.

Zinco e ácido nítrico muito diluído

Entrada: Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Saída esperada: 4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

N +5 → -3 no NH4+ ganha 8 elétrons; 4 Zn perdem 8.

Trissulfeto de diarsênio com ácido nítrico

Entrada: As2S3 + HNO3 + H2O -> H3AsO4 + H2SO4 + NO
Saída esperada: 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O -> 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO

Dois elementos oxidam (As e S) e um reduz (N): 84 elétrons por 3 As2S3.

FAQ da ferramenta completa

Como balancear uma equação química?

Conte os átomos de cada elemento nos dois lados e ajuste os coeficientes (nunca os índices) até as contagens igualarem. À mão, isso se faz por tentativas; a ferramenta resolve o sistema linear exato. Em Fe + O2 → Fe2O3 a resposta é 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3, com 4 átomos de Fe e 6 de O de cada lado.

Por que é preciso balancear?

Como balancear por tentativas (MACHO)?

Como balancear equações com íons?

Como balancear uma reação de oxirredução?

O que significa "mais de uma solução independente"?

Por que a ferramenta diz que há substância do lado errado ou que não participa?

Posso digitar a equação com coeficientes?

Como achar o reagente limitante e o rendimento?

A ferramenta prevê os produtos da reação?

Perguntas frequentes

Como saber se uma reação é de oxirredução?

Se algum elemento muda de NOX entre reagentes e produtos. Em H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O nada muda (Na +1, S +6, O -2, H +1), então é uma reação ácido-base. Em Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 o Zn vai de 0 a +2 e o H de +1 a 0, então é redox.

Qual a diferença entre agente oxidante e substância que oxida?

O agente oxidante é a substância que provoca a oxidação do outro e, por isso, é a que sofre redução. No KMnO4 + HCl, o KMnO4 é o agente oxidante (seu Mn reduz) e o HCl é o agente redutor (seu Cl oxida). Muita gente inverte os dois na prova.

Por que a ferramenta marca alguns NOX com asterisco?

Porque as regras de livro-texto não decidem sozinhas quando a substância tem dois elementos de NOX desconhecido, como CuSO4 (Cu e S). Nesses casos ela aplica um critério de desempate, por exemplo S +6 em sulfatos, e avisa que o valor foi assumido.

Próximos passos

Contagem de átomos, antes e depois dos coeficientes
Elemento	Antes (todos 1)	Depois	Conferência
C	3	1	3	3	✓
H	8	2	8	8	✓
O	2	3	10	10	✓

Contagem de átomos, antes e depois dos coeficientes

Elemento

Antes (todos 1)

Depois

Conferência

Reag.

Prod.

Reag.

Prod.

✓

O método do NOX em quatro passos

Primeiro, atribua o número de oxidação (NOX) a cada elemento: metais do grupo 1 valem +1, do grupo 2 valem +2, o hidrogênio vale +1 (exceto nos hidretos metálicos, -1), o oxigênio vale -2 (exceto nos peróxidos, -1) e o cloro vale -1 quando está ligado a elementos menos eletronegativos. O restante vem da exigência de que a soma dos NOX seja igual à carga da espécie. Em KMnO4, K = +1 e O = -2 x 4 = -8, então o Mn vale +7. Segundo, veja quem muda: no KMnO4 + HCl, o Mn vai de +7 a +2 (ganha 5 elétrons) e o Cl vai de -1 a 0 (cada átomo perde 1). O reagente que contém o elemento que reduz é o agente oxidante, aqui o KMnO4; o que contém o elemento que oxida é o agente redutor, aqui o HCl.

Terceiro, iguale os elétrons. Se cada Mn ganha 5 e cada Cl2 formado perde 2 (dois átomos de Cl), o mínimo múltiplo comum é 10: dois Mn (2 x 5 = 10) para cada cinco Cl2 (5 x 2 = 10). Quarto, complete o resto pela conservação dos átomos: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O. Dos 16 HCl, só 10 viram Cl2; os outros 6 ficam como cloreto em KCl e MnCl2, e é por isso que o ácido aparece também como meio. A ferramenta calcula os mesmos coeficientes pelo núcleo da matriz e, na aba Oxirredução, mostra os NOX, os 10 elétrons transferidos e os dois agentes, para você conferir o caminho à mão.

O método tem armadilhas que a ferramenta ajuda a enxergar. Um elemento pode estar em dois ambientes ao mesmo tempo: no Zn + HNO3 diluído, parte do nitrogênio é reduzida a NH4+ (NOX -3) e parte permanece como nitrato (+5), e o resultado 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O só fecha com os dois. Em compostos com dois elementos de NOX desconhecido, como Fe3O4 (NOX médio +8/3), as regras gerais não bastam sem a estrutura, e a ferramenta marca essas atribuições com asterisco em vez de apresentá-las como certas. Reações de desproporcionação, em que a mesma substância oxida e reduz, são identificadas e avisadas.

Equações de oxirredução resolvidas

Permanganato de potássio e ácido clorídrico

Entrada: KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Saída esperada: 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

Mn +7 → +2 e Cl -1 → 0; 10 elétrons transferidos.

Dicromato de potássio e ácido clorídrico

Entrada: K2Cr2O7 + HCl -> KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
Saída esperada: K2Cr2O7 + 14HCl -> 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O

Cada Cr vai de +6 a +3, então os 2 Cr ganham 6 elétrons, que 3 Cl2 fornecem.

Cobre e ácido nítrico diluído

Entrada: Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O
Saída esperada: 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu 0 → +2 (perde 2) e N +5 → +2 (ganha 3): 3 Cu para 2 NO.

Zinco e ácido nítrico muito diluído

Entrada: Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Saída esperada: 4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

N +5 → -3 no NH4+ ganha 8 elétrons; 4 Zn perdem 8.

Trissulfeto de diarsênio com ácido nítrico

Entrada: As2S3 + HNO3 + H2O -> H3AsO4 + H2SO4 + NO
Saída esperada: 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O -> 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO

Dois elementos oxidam (As e S) e um reduz (N): 84 elétrons por 3 As2S3.

FAQ da ferramenta completa

Como balancear uma equação química?

Por que é preciso balancear?

Como balancear por tentativas (MACHO)?

Como balancear equações com íons?

Como balancear uma reação de oxirredução?

O que significa "mais de uma solução independente"?

Por que a ferramenta diz que há substância do lado errado ou que não participa?

Posso digitar a equação com coeficientes?

Como achar o reagente limitante e o rendimento?

A ferramenta prevê os produtos da reação?

Perguntas frequentes