Balanceador de equações químicas
Digite uma equação não balanceada e obtenha os menores coeficientes inteiros, uma tabela que conta cada átomo e carga dos dois lados e a matriz que sustenta a resposta. Ela trata íons, elétrons e equações redox e, quando não existe um único balanceamento, diz o motivo. Roda inteiramente no seu navegador. Grátis, sem cadastro.
Separe as espécies com +, e os reagentes dos produtos com ->, → ou =. Escreva íons com o sinal (Fe3+, SO4^2-, OH-) e elétrons como e-. Coeficientes e rótulos (s)/(aq) que você digitar são ignorados.
Resultado
Equação balanceada
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Coeficientes
| Espécie | Lado | Coeficiente |
|---|---|---|
| C₃H₈ | Reagente | 1 |
| O₂ | Reagente | 5 |
| CO₂ | Produto | 3 |
| H₂O | Produto | 4 |
Verificação de átomos
| Elemento | Lado esquerdo | Lado direito |
|---|---|---|
| C | 3 | 3 |
| H | 8 | 8 |
| O | 10 | 10 |
Todas as linhas coincidem, então átomos e carga são conservados.
O cálculo
Cada coluna é uma espécie e cada linha um elemento. Os átomos dos reagentes contam como positivos e os dos produtos como negativos, então os coeficientes balanceiam a equação exatamente quando cada linha soma zero.
| Linha | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | -1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | -2 |
| O | 0 | 2 | -2 | -1 |
Vetor do espaço nulo: (1/4, 5/4, 3/4, 1)
Multiplique por 4 para eliminar as frações: (1, 5, 3, 4)
Como usar o balanceador de equações químicas
- 1. Digite a equação não balanceada. Coloque os reagentes à esquerda e os produtos à direita, com + entre as espécies e uma seta (->, → ou =) no meio. Escreva as fórmulas do jeito usual: C3H8, Ca(OH)2, CuSO4·5H2O.
- 2. Acrescente cargas e elétrons, se tiver. Escreva um íon com o seu sinal, como Fe3+, OH- ou SO4^2-, e um elétron livre como e-. Uma linha de carga é acrescentada ao cálculo automaticamente, então equações iônicas e de semirreação também se balanceiam.
- 3. Leia o resultado. A equação balanceada aparece no topo, com uma tabela de coeficientes e uma verificação de átomos que conta cada elemento e a carga líquida dos dois lados.
- 4. Abra o cálculo. A matriz mostra como a equação foi transformada em um sistema linear e resolvida exatamente, para que você possa acompanhar cada passo.
Como funciona o método do espaço nulo
Balancear por inspeção é tentativa e erro. O método do espaço nulo transforma o mesmo problema em álgebra. Dê a cada espécie um coeficiente desconhecido e escreva uma equação por elemento dizendo que os átomos de um lado são iguais aos do outro. Os coeficientes que satisfazem todas as equações ao mesmo tempo formam o espaço nulo da matriz de contagens de átomos.
Na matriz, cada coluna é uma espécie e cada linha é um elemento. Os átomos dos reagentes são contados como positivos e os dos produtos como negativos, então um conjunto de coeficientes balanceia a equação exatamente quando cada linha soma zero. A carga é apenas mais uma linha: a carga de cada íon, com o mesmo sinal.
O solucionador usa frações exatas, não decimais, então não há arredondamento que possa ser confundido com uma resposta real. Para a combustão do propano, C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O, as linhas são:
| Linha | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | −1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | −2 |
| O | 0 | 2 | −2 | −1 |
Seu espaço nulo é um único vetor, (1, 5, 3, 4), então a equação balanceada é C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Para H₂ + O₂ → H₂O, o vetor sai como (1, ½, 1); multiplicar por 2 elimina a fração e dá 2H₂ + O₂ → 2H₂O, os menores inteiros. A matriz nunca passa de 30 elementos por 20 espécies, então a resposta é instantânea.
Como balancear equações iônicas e redox
Uma equação iônica precisa ser balanceada duas vezes: uma para os átomos e outra para a carga. Digite os íons com as suas cargas e o balanceador faz as duas coisas. Para a reação entre permanganato e ferro em meio ácido, MnO₄⁻ + Fe²⁺ + H⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺ + H₂O, ele retorna MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O, com +17 em cada lado.
Soluções ácidas e básicas
O balanceador equilibra as espécies que você listar; ele não decide quais acrescentar. Para uma reação em meio ácido, inclua H⁺ e H₂O. Em meio básico, inclua OH⁻ e H₂O. Para uma semirreação, inclua e⁻ do lado correto, e a contagem de elétrons sai para você. Para descobrir os números de oxidação que indicam quais átomos ganham ou perdem elétrons, use a Calculadora de número de oxidação.
Quando uma equação não tem balanceamento único
A maioria das equações de livro tem exatamente um balanceamento. Quando não tem, o espaço nulo mostra o que deu errado:
- Nenhum balanceamento. A única solução é zero em tudo. Isso normalmente significa que um elemento aparece só de um lado — cloro em NaCl → Na — e a ferramenta o nomeia.
- Vários balanceamentos independentes. Em H₂ + O₂ → H₂O + H₂O₂, duas reações estão misturadas, então qualquer combinação delas se balanceia. A ferramenta lista cada uma; separe a sua equação em reações distintas.
- Uma espécie no lado errado. Em H₂ + H₂O → O₂, o único balanceamento é 2H₂O → O₂ + 2H₂. A ferramenta mostra a equação corrigida e diz qual espécie mudou de lado.
- Uma espécie que não participa. Em H₂ + O₂ + N₂ → H₂O, o nitrogênio não tem para onde ir, então N₂ recebe coeficiente zero enquanto 2H₂ + O₂ → 2H₂O se balanceia sem ele. A ferramenta nomeia a espécie ociosa.
Perguntas frequentes
- Como balancear uma equação química passo a passo?
- Conte os átomos de cada elemento dos dois lados e ajuste os coeficientes (nunca os índices) um elemento por vez, até as contagens coincidirem, deixando os menores números inteiros. Esta calculadora faz o mesmo trabalho algebricamente: monta uma equação por elemento e resolve o sistema inteiro de uma vez, o que funciona mesmo quando a inspeção emperra.
- Por que não se pode mudar os índices para balancear uma equação?
- Um índice faz parte da identidade de uma substância: H₂O é água, mas H₂O₂ é peróxido de hidrogênio. Mudá-lo descreve um composto diferente. Os coeficientes apenas dizem quantas unidades da substância reagem, por isso são os únicos números que você pode alterar.
- Como balancear uma equação com cargas?
- Balanceie os átomos e a carga líquida juntos. A carga total do lado esquerdo deve ser igual à do direito, assim como a contagem de cada elemento. Escreva cada íon com a sua carga (Fe3+, SO4^2-) e o balanceador acrescenta uma linha de carga ao cálculo, então equações iônicas e redox saem balanceadas nos dois aspectos.
- O que significa "nenhum balanceamento único"?
- Significa que os coeficientes não são fixados apenas pelos átomos. Ou nenhum conjunto de coeficientes positivos funciona, ou duas ou mais reações independentes estão escritas como uma só equação, então infinitas combinações se balanceiam. Verifique se falta uma espécie, se uma fórmula está errada ou se há duas reações que deveriam ser listadas separadamente.
- Como balancear uma reação redox em meio ácido ou básico?
- Inclua as espécies extras que o método das semirreações acrescentaria: H⁺ e H₂O em meio ácido, ou OH⁻ e H₂O em meio básico, mais e⁻ para uma semirreação. Digite a equação inteira com essas espécies nos lados corretos e o balanceador resolve átomos e carga juntos. Você ainda escolhe quais espécies acrescentar.
- Os coeficientes podem ser frações?
- Só como uma etapa do cálculo. A calculadora primeiro encontra um vetor que pode conter frações, como (1, ½, 1), depois multiplica pelo menor denominador comum para obter números inteiros. Alguns livros deixam ½O₂ em equações termoquímicas, mas, para balancear, a resposta padrão é o menor conjunto de inteiros.
- Ela aceita símbolos de estado, como (aq) e (g)?
- Sim. Rótulos como (s), (l), (g) e (aq) são removidos antes do balanceamento, assim como os coeficientes que você tiver digitado na frente de uma fórmula. O balanceador calcula os seus, então um palpite errado na entrada não causa problema.