Prof: Luciana Sant’Anna Aula: 01

Reações Químicas

REAÇÕES QUÍMICAS

ão transformações de substâncias em que são rompidas as ligações existentes e constituídas ligações novas – as moléculas

iniciais são “desmontadas” e seus átomos são reaproveitados para “montar” as moléculas finais com propriedades bem diferentes.

SA queima de uma vela, a obtenção de

álcool etílico a partir de açúcar e o enferrujamento de um pedaço de ferro são exemplos de reações químicas. Mudança de coloração, a liberação de gás e a precipitação pela formação de um composto insolúvel também são indícios que evidenciam as reações químicas.

Veja uma representação ilustrativa em que as moléculas foram bastante ampliadas:

Podemos representar essa reação de maneira simplificada, escrevendo:

2 H2 + O2 → 2 H2O

A essa representação damos o nome de equação química.

Equação Química é a representação simbólica e abreviada de uma reação química (ou fenômeno químico).

Nas equações químicas, temos: - Fórmulas (H2, O2, H2O), que indicam quais são as substâncias participantes da reação química. No primeiro membro, aparecem os reagentes, isto é, as substâncias que entram em reação; no segundo membro, aparecem os produtos, isto é, as substâncias que são formadas pela reação.- Coeficientes Estequiométricos ou simplesmente coeficientes (2, 1, 2), que indicam a proporção de moléculas que participam da reação (não é costume escrever o coeficiente 1, que fica, então, subentendido).

Obs.: as equações químicas podem nos fornecer algumas informações, tais como: Gás (g) vapor (v) líquido (ℓ) sólido (s)

cristal (c) Substância dissolvida em água (aq) Desprendimento de gás () Formação de precipitado (↓) Necessidade de aquecimento () Presença de luz () Reações reversíveis ()

BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICASO

balanceamento de uma equação baseia-se na igualdade do número total de átomos dos reagentes com o número total de átomos dos produtos, através dos coeficientes. Uma das formas de balanceamento é o método por tentativas.

Exemplos:- Balancear as equações:1- Aℓ + O2 → Aℓ2O3

Regra (a) – indiferente para Aℓ ou O.Regra (b) – preferimos o O, que possui índices maiores (2 e 3).Regra (c) –

Aℓ + 3O2 → 2Aℓ2O3

Regra (d) – agora só falta acertar o Aℓ:

4Aℓ + 3O2 → 2Aℓ2O3

2- CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2

Regras práticasRegra (a) – raciocinar com o elemento que aparece apenas uma vez no 1° e 2° membros da equação.Regra (b) – preferir o elemento que possua índices maiores.Regra (c) - escolhido o elemento, transpor seus índices de um membro para outro, usando-os como coeficientes.Regra (d) – prosseguir com os outros elementos, usando o mesmo raciocínio, até o final do balanceamento.

Regra (a) – devemos raciocinar com o Ca ou o P, porque o O já aparece duas vezes no 1° membro (no CaO e no P2O5).Regra (b) – preferimos o Ca, que possui índices maiores (1 e 3).Regra (c) –

3CaO + P2O5 → 1Ca3(PO4)2

Regra (d) – por fim, acertamos o P:3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2

Observe que, na equação final, o oxigênio ficou automaticamente acertado com 3+5=4x2=8 átomos, antes e depois da reação. Observe também que, embora na equação final não seja necessário escrever o coeficiente 1, é prudente conservá-lo até o final, para lembrar que ele já foi acertado.

3- Aℓ(OH)3 + H2SO4 → Aℓ2(SO4)3 + H2O Regra (a) – devemos raciocinar com o Aℓ, o S ou com o radical SO4

2- (e não com o H e o O, que aparecem várias vezes).Regra (b) – preferimos o SO4

2-, que apresenta índices maiores (1 e 3).Regra (c) –

Aℓ(OH)3 + 3H2SO4 → 1Aℓ2(SO4)3 + H2O

Regra (d) – prosseguimos com o Aℓ:2Aℓ(OH)3 + 3H2SO4 → 1Aℓ2(SO4)3 + H2O

Finalmente, o coeficiente da água pode ser acertado pela contagem do H ou dos O:

2Aℓ(OH)3 + 3H2SO4 → Aℓ2(SO4)3 + 6H2O

Vamos ajustar as reações abaixo: 1) C + O2 → CO2

2) P4 + O2 → P2O5

3) Fe + O2 → Fe2O3

4) SO2 + O2 → SO3

5) N2O5 + H2O → HNO3

6) HF + SiO2 → H2SiF6 + H2O

7) Hg2O → Hg + O2

8) K2O2 + H2O → KOH + H2O2

9) NH4NO3 → N2 + O2 + H2O

10) CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O

11)) Al + HCl ⎯→ AlCl3 + H2

12) SO2 + MgO + O2 ⎯→ MgSO4

13) N2H4 + O2 ⎯→ N2 + H2O

14) Cr2O3 + Al → Al2O3 + Cr

15) CaCO3 + HCl ⎯→ CaCl2 + H2O + CO2

CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕESCom base em alguns critérios, como a

natureza das substâncias (simples ou composta), as reações estão assim classificadas:

1- REAÇÕES DE SÍNTESE OU ADIÇÃO Quando duas ou mais substâncias

combinam-se para formar uma nova substância. São genericamente representadas pela equação:

A + B → ABExemplos: H2 + I2 → 2HI CaO + H2O → Ca(OH)2

Mg + O2 → 2MgO Na2O + SO3 → Na2SO4

SO3 + H2O → H2SO4 NH3 + HCℓ → NH4Cℓ

2- REAÇÕES DE ANÁLISE OU DECOMPOSIÇÃO São aquelas em que uma única substância

é decomposta em uma ou mais substâncias. Ela pode ser entendida como o inverso da adição, sendo representada genericamente pela equação:

AB → A + BExemplos: H2O2 → H2O + ½O2 NH4OH → H2O + NH3

H2CO3 → H2O + CO2 CaCO3 → CaO + CO2

H2SO3 → H2O + SO2 2KCℓO3 → 2 KCℓ + 3O2

3-REAÇÕES DE SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO

São aquelas nas quais uma substância simples reage com uma substância composta, originando uma nova substância simples e outra substância composta.

AB + C → AC + BExemplo:

3 Ca + 2 AℓCℓ3 → 3 CaCℓ2 + 2 Aℓ

4- REAÇÕES DE DUPLA TROCA São aquelas em que dois compostos reagem, permutando entre si dois elementos ou radicais, resultando desse modo dois novos compostos.

Genericamente podem ser representados pela equação:

AB + CD → AD + CBExemplos: 3 BaCℓ2 + Aℓ2(SO4)3 → 3 BaSO4 + 2 AℓCℓ3

NaCℓ + AgNO3 → NaNO3 + AgCℓ2NaCℓ + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCℓ

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO1- A equação refere-se à transformação de ozônio em oxigênio comum, representada pela equação:

2 O3 → 3 O2

Os números 2 e 3 que aparecem no lado esquerdo da equação representam, respectivamente:a) Coeficiente estequiométrico e número de átomos da molécula.b) Coeficiente estequiométrico e número de moléculas.c) Número de moléculas e coeficiente estequiométrico.d) Número de átomos da molécula e coeficiente estequiométrico.e) Número de átomos da molécula e número de moléculas.

2- Considere as equações:I . Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

II . P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4

III. AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

IV.CaO + CO2 → CaCO3

V. 2 H2O → 2 H2 + O2

É considerada uma reação de decomposição:a) I.b) II.c) III.d) IV.e) V.

3- A seqüência que representa, respectivamente, reações de síntese, análise, simples troca e dupla troca são:I. Zn + Pb(NO3)2 → Zn(NO3)2 + PbII. FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2SIII. 2 NaNO3 → 2 NaNO2 + O2

IV. N2 + 3 H2 → 2 NH3

a) I, II, III e IV.b) III, IV, I e II.c) IV, III, I e II.d) I, III, II e IV.e) II, I, IV e III.

4- Observe as reações I e II abaixo:

Podemos afirmar que I e II são, respectivamente, reações de:

a) síntese e análise.b) simples troca e síntese.c) dupla troca e análise.d) análise e síntese.e) dupla troca e simples troca.

5- Desde que a terra se formou, a todo instante as substâncias nela presentes estão continuamente setransformando. Durante o dia as plantas transformam a água e o gás carbônico em glicose e oxigênio, por meio da fotossíntese. Pela respiração os seres vivos, em geral, convertem a glicose em gás carbônico e água. Para a química estas transformações são denominadas de:a) fenômenos físicos.b) fórmulas.c) equações.d) reações químicas.e) propriedade.

6- Uma aplicação importante do bicarbonato de sódio é como fermento de pães e bolos. O crescimento da massa deve-se à liberação de CO2 obtido na decomposição do bicarbonato de sódio, a qual pode ser representada por:

Sobre esta reação é correto afirmar:a) Não se encontra corretamente balanceada.b) É reação de síntese ou adição.c) Pode ser classificada como reação de oxi-redução.d) É de dupla troca ou duplo deslocamento.e) Pode ser classificada como reação de análise.

7- A reação de X com Y é representada abaixo. Indique qual das equações melhor representa aequação química balanceada.

a) 2 X + Y2 → 2 XYb) 6 X + 8 Y → 6 XY + 2 Yc) 3 X + Y2 → 3 XY + Yd) X + Y → XYe) 3 X + 2 Y2 → 3 XY + Y2

8- Em determinadas situações, como o nervosismo ou alimentação inadequada, o ácido clorídrico (HCl) é produzido em grandes quantidades, causando acidez estomacal. Essa acidez pode ser regulada com o uso de antiácido composto de hidróxido de magnésio [Mg(OH)2] e hidróxido de alumínio [Al(OH)3], duas bases que reduzem a acidez gástrica em níveis normais. As reações que ocorrem estão representadas abaixo e são classificadas como:

a) reações de síntese.b) reações de análise.c) reações de dupla troca.d) reações de deslocamento.e) reações de oxi-redução.

9- A ferrugem é composta principalmente por Fe2O3. Após o balanceamento da equação abaixo, a proporção de ferro e oxigênio necessária para formar 2 mol de óxido de ferro III será:Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s)a) 1 mol de Fe para 1 mol de O2.b) 1 mol de Fe para 3 mol de O2.c) 2 mol de Fe para 3 mol de O2.d) 4 mol de Fe para 3 mol de O2.e) 3 mol de Fe para 2 mol de O2.

10- Acertando os coeficientes da equação Fe2O3 + C → Fe + CO

com os menores números inteiros possíveis, a soma dos coeficientes da equação será igual a:a) 4.b) 6.c) 7.d) 8.e) 9.