Estudo das reações
Pércio Augusto Mardini Farias Este documento tem nível de compartilhamento de
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Curiosidades e Descobertas Estudo das reações Introdução
O que é uma reação química?
Desde o começo do curso tivemos oportunidade de observar vários tipos de transformações, uma das
quais era uma mudança de fase. Quando esse tipo de transformação ocorre, a fórmula empírica da
substância não é alterada. Por exemplo, o gelo que é água sólida funde-se formando água líquida, e
esta se evapora dando origem a água gasosa ( H2O(s) → H2O(l) → H2O(g) ). Por outro lado, numa
transformação química, os átomos se rearranjam formando substâncias que têm fórmulas empíricas
diferentes das fórmulas dos reagentes. Ambos os tipos de transformação envolvem modificações na
atração (ligação) entre os átomos ou entre os grupos de átomos chamados moléculas. Como saberemos
se ocorreu ou não uma transformação química?
Por exemplo, durante a queima de uma vela, ocorre uma transformação química porque os produtos da
combustão (água, dióxido de carbono, etc.) têm propriedades diferentes das dos reagentes (a
substância da vela e o oxigênio do ar). O aparecimento de uma nova substância com propriedades
diferentes é um indício de que ocorreu uma reação química. Como evidência das transformações que
ocorrem durante as reações, podemos observar mudanças de cor, formação de gases ou produtos com
outras solubilidades.
Outro indício é a quantidade de energia envolvida. A energia associada a uma mudança de fase (calor
de solidificação) é muito menor que a energia associada a uma transformação química (combustão).
Uma reação química na qual energia é liberada é chamada “exotérmica” e uma reação química na qual
energia é absorvida é chamada “endotérmica”. Isto não significa que todo o processo em que há
liberação ou absorção de energia evidencia uma reação química.
Outros fenômenos que acompanham as reações
Além de procurar evidências de que ocorreram transformações químicas, você deve procurar observar
outros fenômenos que acompanham as reações:
As velocidades de reações são afetadas por variáveis tais como concentrações de reagentes,
temperatura e a presença de catalisadores. Os químicos usam dados de velocidade para propor um
mecanismo ou etapas (passos) pelo qual as reações tomam lugar. Mas como podemos entender estes
mecanismos de reações? Quais controles e previsões devemos adotar? Até onde a reação se processa?
A reação continua até que a maior parte dos reagentes seja consumida? Uma vez formado os produtos,
como se comporta a velocidade deles? Não esqueça que o equilíbrio da reação ocorrerá quando a
. 1 . Curiosidades e Descobertas Estudo das reações velocidade de formação dos produtos for igual à velocidade de formação dos reagentes. Entre nesse
mundo das reações, realizando as experiências a seguir.
Experiências
Nestas experiências você misturará certas substâncias, tendo presentes os indícios e as características
que devem ser observadas nas reações químicas.
Nestas experiências, as quantidades devem ser estimadas. Marque os níveis correspondentes a 1, 2, 3, 4
e 5 mL no tubo de ensaio que você vai usar (13 x 100 mm). A Figura 1 é um desenho natural desse tubo
de ensaio. Anote todas as suas observações que incluem informações sobre os reagentes e suas
características, e observações e ocorrências de cada reação.
Experiência – Parte I
a) Coloque em um tubo de ensaio (Figura 1) 5 mL de água e vá acrescentando de uma a uma, 15 gotas de
solução 18M de ácido sulfúrico (H2SO4) (Figura 2). Anote suas observações. Atenção: adicione sempre
ácido concentrado à água, nunca acrescente água ao ácido concentrado. Guarde o ácido diluído (2M
aproximadamente) para usá-lo nas partes II b) e III a). Coloque nas estantes do tipo da Figura 3.
b) Coloque em um tubo de ensaio 5 mL de água e acrescente 3 pequenos fragmentos de hidróxido de
sódio sólido, NaOH(s) (Figura 4). Não pegue com seus dedos esses fragmentos. Adapte uma rolha ao
tubo de ensaio e agite-o cuidadosamente. Anote suas observações. Guarde a solução para usar na parte
II a).
c) Coloque em um tubo de ensaio 1g de cloreto de amônio sólido, NH4Cl(s), e acrescente 5mL de água.
Arrolhe o tubo e agite-o cuidadosamente. Anote suas observações.
d) Repita a etapa c), preparando uma solução com 1g de acetato de sódio, NaCH3COO(s).
Experiência – Parte I – Imagens
. 2 . Curiosidades e Descobertas Estudo das reações Experiência – Parte II
a) Adicione a 5 mL de água cerca de 1 mL da solução de hidróxido de sódio preparada na parte I
b). Acrescente algumas gotas de uma solução de fenolftaleína (solução indicadora).
b) Repita o teste da etapa a), mas usando no lugar do hidróxido de sódio, 1 mL da solução de
ácido sulfúrico preparada na parte I a).
c) Coloque em um tubo de ensaio uma pequena quantidade (cerca de ¼ de mL) de sulfito de
sódio sólido, Na2SO3. Acrescente, cautelosamente, cerca de 3 mL de ácido clorídrico diluído, HCl
6M - (Figura 5).
d) Coloque em um tubo de ensaio cerca de 5mL de uma solução 0,1M de sulfato ferroso
acidificada, FeSO4. Acrescente, gota a gota, 10 gotas de uma solução 0,1M de permanganato de
potássio, KMnO4, agitando o tubo de ensaio depois de cada gota. Observe o descoramento do
permanganato até o momento em que este fique em excesso. Explique (Figura 6).
e) Acrescente 1 mL de solução 0,1M de cloreto de sódio, NaCl à 1 mL de uma solução 0,1M de
brometo de potássio, KBr.
f)
Coloque em um tubo de ensaio cerca de ½ mL de dióxido de chumbo em pó, PbO2. Aqueça
sobre um bico de Bunsen (Figura 7) e anote todas as modificações. Acenda um palito bem fino
de madeira, sopre-o e, rapidamente jogue-o dentro do tubo de ensaio enquanto sua ponta
ainda estiver em brasa. Como você explica o resultado? Cuidado, deixe o tubo de ensaio esfriar
adequadamente.
Experiência – Parte II – Imagens
. 3 . Curiosidades e Descobertas Estudo das reações Experiência – Parte III
a) Prepare quatro tubos de ensaio, cada um contendo 5 mL de solução 0,1M de oxalato de sódio,
Na2C2O4. Acidifique-os acrescentando a cada um deles cerca de 1 mL (20 gotas) de solução 2M de
H2SO4 (preparada na parte I a) ).
1. Coloque dois tubos de ensaio em um banho de água quente 40 a 50°C de maneira que ambos
fiquem a mesma temperatura. Acrescente a um deles 5 gotas de solução 0,1M de sulfato
manganoso, MnSO4 e, a seguir, 2 gotas de solução 0,1M de KMnO4 a cada um dos tubos. Agiteos para misturar e anote o tempo de reação para que ambos atinjam os mesmos produtos
finais. (Figura 8)
2. A um dos outros dois tubos de ensaio, à temperatura ambiente, acrescente 5 gotas de solução
0,1M de sulfato manganoso, MnSO4. Aos dois tubos de ensaio acrescente 2 gotas de solução
0,1M de KMnO4. Agite os tubos de ensaio para misturar, e compare os tempos de reação.
b) Numere cinco tubos de ensaio de 1 a 5 e coloque em cada um deles o seguinte:
Em cada tubo coloque um pequeno fragmento de carbonato de cálcio, CaCO3(s). Anote as velocidades
de reação observadas.
Experiência – Parte III – Imagens
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