reacoes_quimicas

INORGNICAS

REAES

PROF. AGAMENON ROBERTO< 2010 >

Prof. Agamenon Roberto

REAES QUMICAS

www.agamenonquimica.com

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REAES QUMICAS INTRODUO Os fenmenos podem ser classificados em qumicos (produzem novas substncias) e fsicos (no produzem novas espcies). Aos fenmenos qumicos damos o nome de REAES QUMICAS. xido de clcio mais gua produz hidrxido de clcio. Quando substitumos os nomes das substncias por suas frmulas e as palavras por smbolos, obteremos uma EQUAO QUMICA.Ca O + H 2O Ca ( O H ) 2

01) A equao refere-se transformao de oznio em oxignio comum, representada pela equao: 2 O3 3 O2

Os nmeros 2 e 3 que aparecem no lado esquerdo da equao representam, respectivamente: a) Coeficiente estequiomtrico e nmero de tomos da molcula. b) Coeficiente estequiomtrico e nmero de molculas. c) Nmero de molculas e coeficiente estequiomtrico. d) Nmero de tomos da molcula e coeficiente estequiomtrico. e) Nmero de tomos da molcula e nmero de molculas. 02) (UFPI) A reao de X com Y representada abaixo. Indique qual das equaes melhor representa a equao qumica balanceada. = tomo de X; = tomo de Y

As substncias que iniciam uma reao so os reagentes e constituem o primeiro membro da equao. As substncias obtidas numa reao qumica so os produtos e constituem o segundo membro da equao. No exemplo acima, CaO e H2O so os reagentes e, o Ca(OH)2 o produto. As equaes qumicas possuem frmulas e coeficientes para mostrar os aspecto qualitativo e quantitativo da reao.frmulas

a) b) c) d) e) 03)

2 X + Y2 2 XY 6X+8Y 6 XY + 2 Y 3 XY + Y 3 X + Y2 X+Y XY 3 X + 2 Y2 3 XY + Y2 Considere KCl (s) 2 MgO (s) PbS (s) + NaSO4 (s) as reaes

(Covest-2000) qumicas abaixo:

2 H2 + 1 O 2coeficientes

2 H 2O

1) 2 K(s) + Cl2 (g) 2) 2 Mg(s) + O2 (g)

Numa reao qumica, o nmero total de tomos dos reagentes igual ao nmero total de tomos dos produtos.

3) PbSO4 (aq) + Na2S (aq) 4) CH4 (g) + 2 O2 (g) 5) SO2 (g) + H2O (l)

CO2 (g) + 2 H2O (l) H2SO4 (aq)

Podemos afirmar que: a) b) c) d) e) todas esto balanceadas 2, 3, e 4 esto balanceadas somente 2 e 4 esto balanceadas somente 1 no est balanceada nenhuma est corretamente balanceada, porque os estados fsicos dos reagentes e produtos so diferentes.

+


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CLASSIFICAO DAS REAES QUMICAS REAES DE DESLOCAMENTO, SIMPLES Basicamente podemos classificar as reaes qumicas em: a) Reao de sntese ou adio. b) Reao de anlise ou decomposio. c) Reao de deslocamento, simples So as reaes em que um elemento qumico substitui outro elemento de um composto, simples. Exemplos:Cl 2 + 2 Na Br Zn + 2 H Cl 2 Na Cl + Br 2 H 2 + Zn Cl 2

TROCA OU SUBSTITUIO

libertando-o,

como

substncia

troca ou substituio. d) Reao de dupla troca, duplo deslocamento ou dupla substituio. REAO DE SNTESE OU ADIO quando uma ou mais substncias

reagentes produzem apenas uma nica.Ca O + H 2O 2 H2 + O 2 Ca ( O H ) 2 2 H 2O

REAES DE DUPLA TROCA, DUPLA SUBSTITUIO OU DUPLO DESLOCAMENTO quando duas substncias compostas trocam entre si partes de suas estruturas. Exemplos:

Se todas os reagentes forem substncias simples a sntese total e, se tiver pelo menos uma substncia composta a sntese ser parcial.Ca O + H 2O 2 H2 + O 2 Ca ( O H ) 2 2 H 2O

H Cl + Na OHExerccios:

Na Cl + H 2 O

sntese parcial sntese total

REAO DE ANLISE OU DECOMPOSIO quando uma nica substncia reagente origina duas ou mais substncias como produto.Ca C O 3 2 H 2O Ca O + C O2 2 H2 + O 2

01)Observando as trs reaes qumicas abaixo podemos classific-las, respectivamente, como: N2 + 3 H2 2 NH3 CaCO3 a) b) c) d) e) CaO + CO2 2 H3PO4

P2O5 + 3 H2O

sntese, anlise e hidrlise. sntese, anlise e sntese. anlise, pirlise e fotlise. fotlise, anlise e hidratao. anlise, pirlise e hidrlise.

Se na reao de anlise forem produzidas apenas substncias simples ela ser total e, se pelo menos um dos produtos for uma substncia composta ela ser parcial. As reaes de anlise podem receber nomes particulares, de acordo com o agente causal da reao. Pirlise Fotlise Eletrlise Hidrlise decomposio pelo calor. decomposio pela luz. decomposio pela corrente. decomposio pela gua.

02)A reao qumica: Cu(OH)2 CuO + H2O : a) b) c) d) e) sntese total. deslocamento. dupla troca. anlise total. anlise parcial.

03)A decomposio de uma substncia provocada pela eletricidade recebe o nome especial de: a) pirlise. b) hidrlise. c) eletrlise. d) fotlise. e) deslocamento.


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04) No filme fotogrfico, quando exposto luz, ocorre reao: 2 AgBr 2 Ag + Br2

As

reaes

que

apresentam

elementos

qumicos sofrendo oxidao ou reduo so denominadas de REAES DE OXI-REDUO.0 +5 +5 +2

Essa reao pode ser classificada como: a) b) c) d) e) pirlise. eletrlise. fotlise. sntese. simples troca.

3 P + 5 HNO3 + 2 H2O

3 H3PO 4 + 5 NO

O fsforo sofre oxidao e o nitrognio sofre reduo.

As

reaes

qumicas,

quanto

ao

calor

05) (UFRJ) A reao que representa a formao do cromato de chumbo II, que um pigmento amarelo usado em tintas, representada pela equao...Pb(CH3COO)2 + Na2CrO4 PbCrO4 + 2 NaCH3COO

envolvido, podem ser classificadas em: ENDOTRMICAS So aquelas reaes que ocorrem absorvendo calor externo.N 2 + O2 + CALOR 2 NO

Que uma reao de: a) b) c) d) e) oxirreduo. dupla troca. sntese. deslocamento. decomposio.

EXOTRMICAS So aquelas reaes que ocorrem

liberando calor para o meio ambiente.

06) Colocando-se um pedao de zinco numa soluo aquosa de sulfato de cobre II observa-se a ocorrncia da reao abaixo: Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4

C + O

2

CO

2

+ CALOR

Podemos, tambm, classificar as reaes em REVERSVEIS ou IRREVERSVEIS.

Esta reao pode ser classificada como: a) b) c) d) e) reao de anlise parcial. reao de sntese total. reao de dupla troca. reao de anlise total reao de deslocamento. REAES OU PROCESSOS REVERSVEIS So reaes ou processos que reagentes e produtos so consumidos e produzidos ao mesmo tempo. Os reagentes e produtos destas reaes so separados por uma dupla seta.

07) (UFPA) Observe as reaes I e II abaixo:

I. II.

NH3 + HCl 2 HgO

NH4 Cl 2 Hg + O 2e II so,

N 2 O4 ( g ) 2 NO g 2( )

A reao que ocorre da esquerda para a direita chama-se REAO DIRETA.

Podemos afirmar que I respectivamente, reaes de: a) b) c) d) e) sntese e anlise. simples troca e sntese. dupla troca e anlise. anlise e sntese. dupla troca e simples troca.

A reao que ocorre da direita para a esquerda chama-se REAO INVERSA. REAES OU PROCESSOS IRREVERSVEIS So reaes ou processos que ocorrem em um nico sentido.

C + O

2

CO

2


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CONDIES DE OCORRNCIA DE ALGUMAS REAES REAES DE DESLOCAMENTO As reaes de deslocamento ocorrem quando o elemento que substitui outro, da substncia composta, mais reativo.Zn + 2 HCl H 2 + Zn Cl 2

BALANCEAMENTO OU ACERTOS DOS COEFICIENTES DE UMA EQUAO H trs mtodos de balanceamento de uma equao qumica. . Mtodo das tentativas. . Mtodo algbrico. . Mtodo de oxi-reduo. MTODO DAS TENTATIVAS um mtodo muito til para as equaes qumicas simples e baseia-se nas seguintes regras: a) Raciocinar inicialmente com os elementos ou radicais que apaream em uma nica

O zinco mais reativo que o hidrognio. A ordem de reatividade dos principais metais observada na tabela a seguir.REATIVIDADE DOS PRINCIPAIS METAIS Cs Sr Cr Rb Ca Fe K Mg Co H Sb Pt Bi Au Cu Hg Ag Pd Na Al Ni Ba Mn Sn Li Zn Pb

substncia no 1 membro e no 2 membro de equao qumica. b) Se vrios elementos ou radicais satisfazem a condio anterior, escolha de preferncia aquele que possui ndices maiores. c) Escolhido o elemento ou radical, inverter seus ndices do 1 para o 2 membro da equao e vice-versa, usando-os como

Cl 2 + 2 NaBr

2 Na Cl + Br 2

coeficientes. d) Com esses dois coeficientes, acerte os demais; continue o balanceamento somente com os elementos cujo coeficiente j est determinado num dos membros da equao.

O cloro mais reativo que o bromo. A ordem de reatividade dos principais ametais observada na tabela a seguir.REATIVIDADE DOS PRINCIPAIS AMETAIS F N O P Cl C Br I S

Exemplo: balancear a equao abaixo Al + O 2 Al 2 O3

REAES DE DUPLA TROCA Algumas condies para que ocorra uma reao de dupla troca so: Formao de um precipitadoAgNO 3 + Na Cl NaNO 3 + AgCl

Regra (a): Tanto o Al como o O aparecem apenas uma vez em cada membro. Regra (b): Preferir o oxignio (O), que possui ndices maiores. Regra (c): Invertemos os ndices do oxignio de um membro para o outro usando-os como coeficientes das substncias em que o oxignio toma parte. Al + 3 O 2 2 Al 2 O 3

Formao de uma substncia voltil Formao de uma substncia mais fraca (menos ionizada ou dissociada)HC lO4 + KCNcido mais fraco

HCN + K C lO4


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Regra (d): Fazemos a contagem do alumnio no 2 membro e colocamos o seu coeficiente no 1 membro da equao. 4 Al + 3 O 2 2x 2=4 4 Al + 3 O 2 2 Al 2 O3 Equao balanceada 2 Al 2 O3

MTODO ALGBRICO Este mtodo literais consiste s em atribuir que

coeficientes

substncias

figuram na reao. A seguir, armamos uma equao para cada elemento, baseada no fato de que o total de tomos de tomos desse elemento deve ser o mesmo em cada membro. Resolvendo o sistema constitudo por todas as equaes obtemos os valores das incgnitas, que

Exerccios: 01) Acerte, pelo mtodo das tentativas, os coeficientes das equaes abaixo: a) P + O2 b) Al2(CO3)3 P2O5 Al2O3 + CO2

so os coeficientes da equao.

Exemplo: x Fe + y H 2O z Fe3 O4 + w H 2

Armando as equaes: Fe : x = 3 zc) Al(OH)3 + H4SiO4 Al4(SiO4)3 + H2O

H : 2 y = 2 w ou y = w02) (UEPG-PR) Ao efetuarmos o balanceamento da equao da reao H2S + Br2 + H2O H2SO4 + HBr podemos observar que a soma de seus menores coeficientes : a) b) c) d) e) 10. 12. 14. 15. 18.

O : y = 4z O sistema de equaes ser:

{

x =3z y = w y = 4z

Para resolver o sistema escolhemos UMA VARIVEL e atribumos a ela um valor QUALQUER. z = 1, portanto, os valores de x e y

03)Acertando os coeficientes estequiomtricos da reao abaixo com os menores nmeros inteiros possveis, teremos como soma de todos os coeficientes:KMnO4 + HCl KCl + MnCl 2 + H 2O + Cl 2

a) b) c) d) e)

25. 30. 35. 40. 42.

sero, respectivamente, 3 e 4. Como w = y, teremos: w = 4. Substituindo estes valores na equao 3 Fe + 4 H 2OExerccios: 01)Acerte, pelo mtodo algbrico, os coeficientes das equaes abaixo: a) Pb + HNO3 Pb(NO3)2 + H2O + NO2 Na2SO4 + H2O

04)Os coeficientes estequiomtricos do cido e da base, respectivamente, na reao abaixo balanceada com os menores valores inteiros possveis so: Al(OH)3 + H4SiO4 a) b) c) d) e) 2 e 3. 2 e 4. 4 e 3. 3 e 4. 6 e 6. Al4(SiO4)3 + H2O

1 Fe 3O4 + 4 H 2

b) H2SO4 + NaOH


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MTODO DE OXI-REDUO Esse mtodo fundamenta-se no fato de que o total de eltrons cedidos igual ao total de eltrons recebidos. As regras prticas a serem seguidas so: a) Descobrir todos os elementos que sofreram oxidao ou reduo, isto , mudaram o nmero de oxidao. b) Calculemos agora as variaes de Nox desses elementos, que chamaremos de (delta).

Regra (d):P: Variao total = 5 x 1= 5 HNO3: Variao total = 3 x 1 = 3

Regra (e):

inverte o resultado!!

3 P

e

5 HN O3

Regra (f):3 P + 5 HNO3 + H2O 5 NO + 3 H 3PO4

Criamos ento dois ramais; o de oxidao e o de reduo. c) Tomamos uma substncia do ramal de oxidao e uma substncia do ramal de reduo (a substncia escolhida deve ter Nox exclusivo). d) Multiplicamos a variao do Nox do elemento, na substncia escolhida, pela sua Regra (f):

contamos 5 nitrognios contamos 3 fsforos

Balanceamos a gua por tentativas3 P + 5 HNO3 + 2 H2O 3 H 3 PO 4 + 5 NO

atomicidade. Teremos, neste caso, a variao total do Nox. e) Dar a inverso dos resultados para determinar os coeficientes. f) Prosseguir com os demais elementos qumicos usando o mtodo das tentativas.0 +5 +5 +2

01)O sulfeto de hidrognio oxidado, em soluo aquosa, pelo cido ntrico, de acordo com a equao no balanceada: H2S + HNO3 H2SO4 + NO2 + H2O O coeficiente do agente oxidante dessa equao : a) 8. b) 6. c) 5. d) 2. e) 4. 02)Acertando os coeficientes estequiomtricos da reao abaixo com os menores nmeros inteiros possveis, teremos como soma de todos os coeficientes:KMnO4 + HCl KCl + MnCl 2 + H 2O + Cl 2

P +

HNO3 +

H2O

H 3 PO 4 +

NO

Os elementos que tiveram variao no Nox foram: Fsforo e nitrognio. Regra (a): O fsforo passou de zero para + 5, sofrendo oxidao. O nitrognio passou de + 5 para + 2, sofrendo reduo. Regra (b):Fsforo: Nitrognio: = (+ 5)0 = 5 =( + 5) ( + 2) = 3

a) b) c) d) e)

25. 30. 35. 40. 42.

03)Os coeficientes estequiomtricos, menores e inteiros possveis, da reao abaixo so, respectivamente:Cu + HNO 3 Cu (NO 3 ) 2 + NO + H 2 O

Regra (c):Ramal de oxi: P Ramal de red: HNO3

a) b) c) d) e)

3, 8, 3, 2, 4. 3, 6, 2, 4, 6. 2, 8, 3, 2, 6. 2, 6, 2, 4, 8. 4, 8, 4, 4, 8.


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04)(UEPG-PR) Ao efetuarmos o balanceamento da equao da reao H2S + Br2 + H2O H2SO4 + HBr

09)Ao se balancear corretamente a semi-reao abaixo:MnO4 + NO2 + H +

Mn

2+

+ NO3 + H2O

podemos observar que a soma de seus menores coeficientes : a) b) c) d) e) 10. 12. 14. 15. 18.

encontrar-se-, respectivamente, os seguintes coeficientes: a) b) c) d) e) 2 , 5 , 6 , 2 , 5 ,3. 2 , 5 , 5 , 2 , 5 , 2. 2 , 5 , 6 , 2 , 5 , 6. 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3. 2 , 5 , 6 , 2 , 6 , 2. a

05)Qual a soma dos coeficientes do oxidante e do redutor da equao inica a seguir, considere os menores valores inteiros possveis no balanceamento?

10)Os coeficientes estequiomtricos para reao a seguir so, respectivamente:Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O

a) b) c) d) e)

7. 18. 21. 23. 35.

a) b) c) d) e)

1, 3, 1,.1, 3. 2, 4, 2, 1, 1. 2, 5, 2, 1, 2. 3, 5, 6, 1, 3. 3, 6, 5, 1, 3.

06)(FEI-SP) Assinale a alternativa correta para a equao: MnO4 + Cl + H + a) b) c) d) e) Mn2+ + 5 Cl2 + H2O O Cl sofre reduo. O coeficiente da gua 4. O H+ o redutor. O MnO4 o oxidante. O Nox do Mn no MnO4 +2.

11)Acerte, por oxi-reduo, os coeficientes das equaes abaixo:CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O

12)Quais, respectivamente, so os coeficientes estequiomtricos da equao abaixo?Sn S + HCl + HNO 3 Sn Cl 4 + S + NO + H 2 O

07)O coeficiente estequiomtrico da gua na reao abaixo, balanceada com os menores nmeros inteiros possveis, igual a:

NO 2 + H +a) b) c) d) e) 1. 2. 3. 6. 8.

NO 3 + NO + H 2 O

a) b) c) d) e)

3, 10, 6, 3, 3, 6, 10. 4, 12, 4, 2, 2, 8, 10. 3, 12, 4, 3, 3, 4, 8. 3, 12, 3, 4, 4, 6, 8. 4, 10, 6, 3, 3, 8, 12.

Resoluo:+2 -2 +5 +4 0 +2

Sn S + HCl + HNO 3

Sn Cl 4 + S + NO + H 2 O

08)Acerte os coeficientes da equao inica abaixo, com os menores nmeros inteiros possveis, e assinale a alternativa que mostra a soma de todos os coeficientes:Cl 2 + OHCl - + C l O 3 + H 2 O

Os elementos que sofrem modificao no nmero de oxidao so estanho, enxofre e nitrognio. Temos nesta reao, duas oxidaes e, portanto, o total de eltrons perdidos ser a soma das duas variaes totais.+4 +2 -2

a) b) c) d) e)

2. 6. 10. 12. 18.

Sn Cl 4 (0

Nox = 2 ) Nox = 2 )

Sn S

S

(

Nox total = 4

Prof. Agamenon Roberto+5 +2

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Procedimento 2:

HNO3

NO ( Nox = 3 )

Queime a fita de magnsio (Mg), obtendoassim, um xido (MgO) que deve ser dissolvido em gua, que ir produzir o

3 Sn S

(

Nox total = 4 )

hidrxido de magnsio [Mg(OH)2].

Adicione soluo o indicador e observea cor.

4 HNO 3

(

Nox = 3 )

REAO DE ANLISE

Acertando os coeficientes do estanho, enxofre e nitrognio no segundo membro,3 Sn S + H Cl + 4 HNO 3 3 Sn Cl 4 + 3 S + 4 NO + H 2 O

OBJETIVO: Mostrar uma reao de anlise.

MATERIAIS:

Dicromato de amnio: (NH4)2Cr2O7(s). Palitos de fsforo. Completando os coeficientes do cloro no HCl e do hidrognio (ou oxignio) na gua.3 Sn S + 12 H Cl + 4 HNO 3 3 Sn Cl 4 + 3 S + 4 NO + 8 H 2O

Tela de amianto. Sdio metlico. Indicador fenolftalena. Placa de Petri.

EXPERINCIASRECONHECENDO UM XIDO BSICO (REAES DE SNTESE) Material

MODO DE FAZER:

Coloque uma quantidade pequena, masvisvel, do dicromato de amnio sobre a tela de amianto e dela aproxime 2 ou 3 palitos de fsforo acesos.

Cinza de cigarro ou de madeira. Copo transparente. Indicador cido-base (fenolftalena). gua. Fita de magnsio ou disco (eletrodo desacrifcio usado em filtros de piscinas).

Espere at a reao se iniciar e a seguirretire os palitos.

A ocorrncia da reao perceptvel pelamudana de cor.

(NH4)2Cr2O7(s) Procedimento 1: a) Coloque no copo transparente gua. b) Adicione algumas gotas de fenolftalena. c) Coloque certa quantidade de cinza e observe a mudana de cor. Na cinza do cigarro ou da madeira existe o xido de potssio (K2O) que um xido bsico que reage com a gua, formando uma base. MODO DE FAZER: alaranjado

N2(g) + Cr2O3(s) + 4H2O(v) verde

Coloque

gua

e

algumas

gotas

de

fenolftalena na placa de Petri.

Adicione um pedao pequeno de sdio aosistema e observe.

K2O + H2O

2 KOH


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ELETRLISE DA GUA Para fazer esta atividade necessrio ter um bom sistema de suporte de pilhas (4). Pode improvisar com cano de PVC ou madeira. O importante ter segurana que no haja corte da corrente eltrica. Para eletrodos deve usar preferencialmente grafite (eletrodo bastante inerte). O grafite ou carvo pode ser obtido das pilhas secas (pilhas velhas). Para fazer o eletrodo faa um furo na extremidade do basto de grafite (broca bem fina, usando furadeira) e adapte um fio de cobre com bom contato. Feche o orifcio com cola (araldite veda bem)

REAO DE DESLOCAMENTO

OBJETIVO: Observar uma reao de deslocamento. MATERIAIS: Sulfato de cobre II, palha de ao, copo e gua. COMO FAZER: a) Dissolva o CuSO4 em meio copo de gua. Basta uma quantidade do sal correspondente a uma colher de caf.

certificando-se que no isolou o contato entre o fio e o grafite e que o fio de cobre em contato com a soluo esteja isolado

b) Coloque na soluo um pequeno pedao de palha de ao.

COMENTRIOS: Espere alguns minutos e observe a mudana de cor da soluo. O slido avermelhado cobre metlico.

(encapado).

soluo

pilhas

Soluo a ser usada: 1) NaOH (aq) 1 mol / L.

Indique os produtos formados na eletrlise.

Observao: Use sempre gua destilada.


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FORMAO DE UM PRODUTO MENOS SOLVEL OU INSOLVEL (FORMAO DE PRECIPITADO) Material

2 copos de vidro. Soluo aquosa de Pb(NO3)2 e de KI. Soluo aquosa de CuSO4 e NaOH. Soluo aquosa de NaCl e AgNO3. Procedimento:a) Coloque a soluo de KI dentro da soluo de Pb(NO3)2 e observe a

formao de um precipitado de cor amarela que o PbI2, que insolvel em gua. A reao que ocorre : Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq)

b) Em um tubo de ensaio coloque, coloque 5 mL de soluo aquosa de CuSO4 e 5 mL de soluo aquosa de NaOH. Tampe e agite por inverso. Ocorre a formao de um precipitado azul [Cu(OH)2]. A reao que ocorre : CuSO4 + 2 NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2

c) Em um tubo de ensaio coloque 5 mL de soluo aquosa de nitrato de prata

(AgNO3) e 5 mL de soluo aquosa de cloreto de sdio (NaCl). Agite e verifique a formao (AgCl). A reao que ocorre : NaCl (aq) + AgNO3 (aq) ATENO AgNO3 + NaI NaNO3 + AgI ppt NaNO3 (aq) + AgCl (aq) de um precipitado branco


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