As reações químicas são, na maioria das vezes, representadas por equações que expressam a formação dos produtos de um modo direto. Ou seja, a equação global de uma reação é aquela que representa apenas os reagentes e produtos, sem demonstrar os processos intermediários participantes.
Como exemplo, suponha que a grafite (Carbono) entre em combustão (portanto, um processo exotérmico – com variação de entalpia ΔHt negativa) através da reação com oxigênio mediante uma fonte de ignição. Assim, essa reação se processa em dois estágios:
A soma das duas equações de cada estágio fornece a equação global da reação de oxidação estequiometricamente completa do carbono (uma vez que, considera-se a existência de 1 mol de oxigênio gasoso para cada 1 mol de carbono; caso essa proporção seja de ½ , apenas CO seria formado – combustão incompleta):
- C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔHt = ΔH1 + ΔH2, com ΔHt <0
Observe que a variação de entalpia calculada a partir da equação global sempre é igual à soma das variações de cada estágio intermediário.
Balanceamento de Equações
Ao realizar o balanceamento de equações, como através do método do íon-elétron, a equação global da reação será aquela cuja soma de todas as semi-reações de oxirredução e de formação de água elimine todos os elétrons representados.
Observe a reação química entre os íons permanganato e nitrito em meio aquoso ácido:
MnO4- + NO2- + H+ → Mn2+ + NO3- + H2O
Numa rápida análise, pode-se perceber que o átomo de manganês sofre redução, enquanto o de nitrogênio oxidação. Assim, as semi-reações de oxirredução são as seguintes:
MnO4- + 5e- + 8H+ → Mn2+ + 4H2O (lembrando-se que átomos de oxigênio são balanceados com moléculas de água, do mesmo modo que íons de hidrogênio)
NO2- + H2O → NO3- + 2e- + 2H+
Para obter-se a equação global dessa reação deve-se, na soma de todas as semi-equações, cancelar todos os elétrons envolvidos. Portanto, pode-se multiplicar a primeira equação por 2 e a segunda por 5:
2MnO4- + 10e- + 16H+ → 2Mn2+ + 8H2O
5NO2- + 5H2O → 5NO3- + 10e- + 10H+
Somando as equações, tem-se:
2MnO4- + 5NO2- + 6H+ → 2Mn2+ + 5NO3- + 3H2O
Nas reações balanceadas apenas pelo método redox, a equação global também é dada pela soma das semi-reações de oxidação e redução:
Ex.: Al + Co2+ → Al3+ + Co
Para essa reação, deve-se também balancear as cargas com elétrons, em seguida multiplicar ambas as semi-reações com números que igualem o número de elétrons e somá-las:
Al → Al3+ + 3e- (x 2)
Co2+ + 2e- → Co (x 3), somando as equações:
2Al + 3Co2+ →2Al3+ + 3Co