Uma abordagem algébrica para o balanceamento químico *
Ricardo Mercadante, Lilian Akemi Kato
Centro de Engenharias e Ciências Exatas, UNIOESTE,
85903-000, Toledo, PR
E-mail: [email protected], [email protected]
O princípio de Lavousier ou princípio de
conservação das massas, quando aplicado ao
balanceamento químico, exige que o número de
átomos de cada elemento sejam os mesmos em
ambos os lados de uma equação química para que a
mesma se encontre balanceada
Em geral, o processo utilizado para se realizar um
balanceamento químico inicia-se com a escolha do
coeficiente estequiométrico de um dos compostos
envolvidos na reação (seja produto ou reagente) e
em seguida é realizado o ajuste dos demais
coeficientes com base numa seqüência de regras
conhecidas como “método por tentativas”, sendo
esta uma das metodologias mais ensinadas
atualmente nas escolas.
Este método, embora seja eficiente para balancear
reações químicas simples, torna-se dificultoso para
os casos de reações onde se encontrem muitos
compostos ou onde elementos ou grupos químicos
apareçam em vários reagentes ou vários produtos.
Principalmente devido à quantidade de regras a
serem seguidas e às suas exceções.
Com base na constatação de que tanto os alunos
de ensino médio como os de graduação apresentam
inúmeras dificuldades na aplicação destas regras de
balanceamento, atualmente utilizadas de forma
generalizada, procuramos, neste trabalho, facilitar o
processo de balanceamento de equações químicas
por meio de um sistema de equações algébricas.
O balanceamento por meio de equações
algébricas facilita a determinação dos coeficientes
estequiométricos da equação química. Fornecendo,
inclusive, todas as possíveis soluções para o
problema e auxiliando nos procedimentos químicos.
Algumas equações químicas mais complexas
geram sistemas lineares bastante grandes, e para
facilitar sua resolução utilizaremos recursos
computacionais como forma de facilitar a obtenção
de resultados.
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*Realização SBMAC, apoio FAPESP, URL:
http://www.ibilce.unesp.br/eventos/cnmac/home.htm
O modelo desenvolvido até o momento facilita a
determinação
dos
coeficientes
estequiométricos
balanceados de uma equação química. Proporcionando
uma visão multidisciplinar para o aprendizado deste
assunto, com particular ênfase dada a importância da
aplicação de métodos matemáticos e computacionais.
Os sistemas obtidos nesta primeira fase foram
construídos com base somente no princípio de
conservação de massa. Na próxima etapa pretende-se
fazer a determinação do balanceamento de sistemas que
são atualmente abordados pelo uso de regras de redução
e oxidação de elementos, conhecidas como
balanceamento redox.
Referências
[l] Atkins, P.; Jones, L. Princípios de Química,
Bookman. 2001.
[2] Boldrini, J.L. et al. Álgebra Linear, Harbra, 1980
[3] Silva, E. O. Química Nova na Escola.. 2001, 13-21.
[4] Swokowski, E. W. Cálculo com geometria analítica.
Ed. Makron Books, São Paulo, 2 ed. 1994.