Fórmulas e Equações Químicas: Conceitos Fundamentais

Fórmulas Químicas

A fórmula química expressa a composição de uma substância, tanto qualitativa quanto quantitativamente. Pela fórmula, é expresso não só o tipo de elementos que formam a substância, mas também as proporções em que tais elementos (átomos) estão envolvidos na composição. A informação fornecida determina se são a fórmula empírica, a fórmula molecular ou a fórmula estrutural.

Fórmula Empírica

A fórmula empírica fornece informação qualitativa, mas a quantidade é apenas relativa. Ela expressa o tipo de elementos que compõem a substância, usando o símbolo de cada um deles, e as proporções relativas nas quais os átomos desses elementos se combinam na substância.

Fórmula Molecular

A fórmula molecular indica o número exato de átomos de cada elemento em uma molécula da substância da qual se trata. As fórmulas moleculares são as mais simples para compostos binários e moleculares.

Fórmula Estrutural

A fórmula estrutural expressa a distribuição dos átomos na molécula, bem como o tipo de ligação entre os átomos. Estas fórmulas são frequentemente usadas para representar compostos orgânicos.

Determinação de Fórmulas Empíricas e Moleculares

A fórmula empírica de um composto é determinada a partir da análise quantitativa relativa. Sabendo a massa de cada elemento na amostra do composto testado, calcula-se:

• O número de moles de cada elemento na amostra.
• A proporção em que estão os resultados do cálculo anterior, com referência ao elemento com o menor número de moles.
• Os resultados são expressos por pequenos números inteiros que se tornam os índices do elemento correspondente na fórmula.

Equações Químicas

As reações químicas são representadas pelas equações químicas. A equação química é uma expressão que reflete todas as substâncias envolvidas em uma reação específica, tanto qualitativa quanto quantitativamente.

A Lei da Conservação da Massa

As equações químicas são baseadas na Lei da Conservação da Massa. Esta lei afirma que, em qualquer reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos da reação. Dalton, com base nesta lei, desenvolveu sua teoria atômica e atribuiu uma massa atômica a cada elemento químico, estabelecendo uma base de comparação entre as massas dos diferentes elementos, conforme se combinam. Os químicos começaram a usar as equações químicas não apenas para expressar as reações, mas também como uma ferramenta para realizar cálculos de massa e determinar as proporções dos reagentes e produtos.

As equações químicas são *equações balanceadas*: uma equação química correta deve conter o mesmo número de átomos de cada tipo, tanto nos reagentes quanto nos produtos. Para isso, são introduzidos coeficientes (balanceamento da reação). Quando se trata de moléculas, cada coeficiente pode representar o número de moléculas dessa substância envolvida na reação. No entanto, nem sempre é possível interpretar os coeficientes de uma equação química como o número de moléculas envolvidas na reação. O coeficiente que precede um reagente ou produto em uma equação química representa o número de *moles* da substância à qual está ligado.