Calculadora online: Balanceamento de equações químicas

Esta calculadora online balanceia equações de reações químicas. Há diversos métodos de balancear equações químicas:

Método de inspeção ou método das tentativas
Método algébrico
Método proposto por Arcesio Garcia
Método da mudança do número de oxidação
Método íon-elétron ou método da meia-reação

As duas últimas são usadas para reações redox

O balanceamento de equações químicas utiliza o método algébrico - ele é geralmente um tanto complexo para cálculos manuais, entretanto, ele se encaixa perfeitamente para programas de computador.

O método algébrico é baseado na Lei de Conservação de Massa: a matéria não pode ser criada nem destruída. Portanto, o número de cada tipo de átomo em cada lado de uma equação química deve ser o mesmo. O balanceamento de equações químicas é o processo de assegurar a conservação da matéria. Logo, você apenas precisa criar um conjunto de equações algébricas expressando o número de átomos em cada elemento envolvido na reação e resolvê-lo. Por isso, este método pode ser usado para qualquer tipo de reação química (indo reações redox).

Vamos ilustrar este método por exemplo.

Considere a reação:
$FeCl_2+Na_3PO_4=Fe_3(PO_4)_2+NaCl$

Começamos ao introduzir coeficientes desconhecidos:
$x_1FeCl_2+x_2Na_3PO_4=x_3Fe_3(PO_4)_2+x_4NaCl$

Então escrevemos as equações de equilíbrio para cada elemento em termos dos desconhecidos:
Para Fe: $x_1*1=x_3*3$
Para Cl: $x_1*2=x_4*1$
Para Na: $x_2*3=x_4*1$
Para P: $x_2*1=x_3*2$
Para O: $x_2*4=x_3*8$

Estes formarão um sistema de equações lineares:
$\begin{cases}x_1-3x_3=0; \\2x_1-x_4=0;\\3x_2-x_4=0;\\x_2-2x_3=0;\\4x_2-8x_3=0;\end{cases}$

Aqui nós temos cinco equações de quatro desconhecidos, entretanto, o último é dependente do quarto, portanto pode ser omitido.

Agora, podemos reescrever este sistema em formato de matriz:
$\begin{array}{|cccc|c|} 1 & 0 & -3 & 0 & 0 \\ 2 & 0 & 0 & -1 & 0 \\ 0 & 3 & 0 & -1 & 0 \\ 0 & 1 & -2 & 0 & 0 \\ \end{array}$

Este sistema pode ser solucionado pelo método da eliminação gaussiana. É claro que você não poderia esperar que o número de desconhecidos fosse sempre igual ao número de equações. Entretanto, o método da eliminação gaussiana pode encontrar a solução para qualquer número de equações e desconhecidos. Eu criei uma calculadora especial que implementa o método da eliminação gaussiana /6200/ na forma cabível para reações químicas. Em resumo, ela mantém todas as frações e consegue soluções completas de números inteiros ao final.

Logo, a calculadora abaixo simplesmente analisa a reação química, cria um sistema de equações lineares e a fornece à calculadora da eliminação gaussiana mencionada acima. A solução resultante é então usada para exibir a equação balanceada.

Observação: Sempre use letra maiúscula para o primeiro caractere no nome do elemento e letra minúscula para o segundo caractere assim como na tabela periódica. Compare: Co - cobalto e CO - monóxido de carbono. Logo, Na3PO4 - forma correta, na3po4 - forma incorreta.