QUÍMICA GERAL
REAÇÕES QUÍMICAS
Prof. Jair Alberto
Química Geral
REAÇÕES QUÍMICAS
O QUE É UMA REAÇÃO QUÍMICA?
É processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma
substância, ou mais, em outras substâncias.
A + B
C + D
REAGENTES
Sódio + Água
PRODUTOS
Hidróxido de Sódio + Hidrogênio
Na + H2O
As reações químicas estão classificadas em:
NaOH + H2
Reações de Síntese:
Duas ou mais substância originam somente uma como produto.
A
+
B
=>
AB
H2
+
S
=>
H2S
O2
=>
CO2
C
+
Reações de análise ou decomposição:
Formam-se duas ou mais substâncias a partir de uma
outra única.
AB
=>
A
+
+
NaCl
=>
Na
CaCO3
=>
CaO
B
Cl2
+
CO2
Reações de deslocamento ou simples troca:
Substância simples desloca um elemento de uma substância
composta, originando outra substância simples e outra composta.
A
+ BC
=>
AC
+
B
Quando a substância simples (A) é um metal, ela deverá ser mais reativa (eletropositiva) que
B, para poder deslocá-lo. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou
eletropositividade.
Reatividade ou eletropositividade aumenta
Cs Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Zn Cr Fe Co Ni Sn Pb H Sb
As Bi Cu Ag Hg Pt Au
Um metal que vem antes na fila desloca um que vem depois.
Na
+
FeCl2
=>
NaCl
A reação ocorre pois o Na é mais reativo que o Fe.
+
Fe
Quando a substância simples é um não metal, a reação ocorre se o não
metal (C) for mais reativo (eletronegativo) que o não metal A. Para isso,
devemos nos basear na fila de reatividade ou eletronegatividade.
Reatividade ou eletronegatividade aumenta
F
O
N
Cl
Br
I
S
C
P
Não metal que vem antes na fila é mais reativo (eletronegativo) e
desloca um que vem depois.
Cl2
+
H2S
=>
HCl
+
S
Reações de substituição ou dupla troca:
Duas substância compostas são formadas a partir de outras duas.
Substituem-se mutuamente cátions e ânions.
AB
+
CD
=>
AD
+
CB
As reações de neutralização são exemplos característicos de rações de
dupla troca.
HCl
+
KOH
=>
KCl
+
H2O
Para a ocorrência das reações de dupla troca, deve ocorrer uma das
condições:
forma-se pelo menos um produto insolúvel
forma-se pelo menos um produto menos ionizado (mais fraco)
forma-se pelo menos um produto menos volátil.
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LEI DA CONSERVAÇÃO DAS MASSAS
A massa total de uma reação química é constante. Os átomos não são
criados nem destruídos em uma reação química, simplesmente eles mudam de
parceiro.
Como os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química,
os químicos multiplicaram as fórmulas por fatores para mostrar o mesmo número de
átomo de cada elemento em cada lado da reação. Este artifício matemático é
conhecido como BALANCEAMENTO.
Na + H2O
2Na + 2H2O
NaOH + H2
2NaOH + H2
EQUAÇÃO NÃO BALANCEADA
EQUAÇÃO BALANCEADA
COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO
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Em uma equação química representa-se os estados físicos de cada reagente e
produto.
(s) – Sólido; (l) – Líquido; (g) – Gasoso; (aq) – Aquoso;
2 Na(s) + 2 H2O(l)
2 NaOH(aq) + H2(g)
Para indicar que a reação requer calor (Temperatura) utiliza-se a letra grega Δ.
CaCO3 (s)
Δ
CaO(s) + CO2(g)
Para indicar que a reação precisa de um catalisador utiliza-se a fórmula do
catalisador sobre a flecha da reação.
2 SO2 (g) + O2 (g)
V2O5
2 SO3(g)
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Uma equação química balanceada simboliza as mudanças qualitativas e
quantitativas
que
ocorrem
em
uma
reação
química.
Os
coeficientes
estequiométricos nos dão os números relativos de mols dos reagentes e
produtos que fazem parte de uma reação.
BALANCEAMENTO
Os coeficientes estequiométricos são utilizados para mostrar que os átomos não são
criados nem destruídos.
As equações químicas podem ser balanceadas por dois métodos:
- Ácido base – sem transferência de elétrons. Por tentativa;
- Redox – ocorre a transferência de elétrons. Reações de Oxidação e Redução;
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Balanceamento por Tentativa:
Muitas equações podem ser balanceadas por tentativa.
Exemplo: O butano (C4H10) é um dos ingrediente do gás natural. Ele queima na
presença de oxigênio (O2) para formar dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Para
montarmos a equação balanceada para esta reação, primeiro devemos escrever a
equação principal.
C4H10(g) + O2(g)
CO2(g) + H2O(l)
Iniciar com a fórmula que tem o maior número de átomos ou maior número de
elementos diferentes.
C4H10(g) + O2(g)
4 CO2(g) + 5H2O(l)
Os átomos de Oxigênio são os únicos que não estão balanceados a esquerda
da equação.
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C4H10(g) + 13/2 O2(g)
4 CO2(g) + 5 H2O(l)
Para remover a fração basta multiplicar todos os coeficientes estequiométricos
por 2.
2 C4H10(g) + 13 O2(g)
8 CO2(g) + 10 H2O(l)
Exercício 1: Balancear a equação química que representa a queima do gás
hidrogênio (H2) em presença de (O2) para formar água.
H2 (g) + O2(g)
H2O(l)
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Exercício 2: Balancear a equação química que representa a queima do gás metano
(CH4) em presença de (O2) para formar dióxido de carbono e água.
CH4 (g) + O2(g)
CO2(g) + H2O(l)
Exercício 3: Balancear a equação química abaixo:
Al(l) + BaO(s)
Δ
Al2O3(s) + Ba(l)
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ESTEQUIOMETRIA DAS REAÇÕES
Qualitativamente uma equação química descreve quais os reagentes e
produtos que participam de uma reação.
4 Fe(s)
Átomo
de Ferro
+
3O2(g)
Molécula de
Oxigênio
2 Fe2O3(s)
Fórmula Unitária do
Óxido Férrico
Na reação acima, o átomo de ferro reage com a molécula de oxigênio
para formar o óxido férrico.
Quantitativamente uma equação química balanceada descreve a relação
numérica entre átomos ou moléculas consumidas ou formadas em uma reação.
4 mols de átomos de Fe reagem com 3 mols de moléculas de O para
formar 2 mols de moléculas de óxido férrico.
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Exercício 7: Na reação da amônia (NH3) com o (O2) para formar óxido nítrico (NO) e
água. Quantas
moléculas de NO podem ser formadas a partir de 3,60 x 1021
moléculas de O2?
NH3 (g) + O2(g)
NO(g) + H2O(l)
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Exercício 8: Na reação abaixo, quando 1,38 mols de N2 reagem, (a) quantos mols
de H2 são consumidos? (b) e quantos mols de NH3 são formados?
N2 (g) + H2(g)
NH3(g)
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Exercício 9: Determine quantas moléculas de NO podem ser formadas quando 6,98
mols de O2 são consumidos na reação:
4 NH3 (g) + 5 O2(g)
4 NO(g) + 6 H2O(l)
Exercício 10: Quando o sulfeto de chumbo (PbS) e o óxido de chumbo (PbO) são
aquecidos juntamente os produtos dessa reação são o chumbo metálico (Pb) e o
dióxido de enxofre (SO2). Se 14 g de PbO reagem de acordo com a reação abaixo,
determine:
PbS(s) + 2 PbO(s)
3 Pb(l) + SO2(g)
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a) Quantos mols de átomos de chumbo são formados?
b) Quantos gramas de chumbo são formados?
c) Quantos átomos de chumbo são formados?
d) Quantos gramas de dióxido de enxofre são formados?
NÚMERO DE MOLS (no mol) =
m (g)
MM g.mol-1
1. Determinar o número de mols de PbO:
a. Na equação balanceada temos:
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b. Quantos gramas de chumbo?
c. Quantos átomos de chumbo?
d. Quantos gramas de dióxido de enxofre são formados?
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Exercício 11: O Xileno é um composto constituído somente de átomos de carbono e
hidrogênio. Sua análise elementar (CHN) e a sua fórmula empírica pode ser
determinada por uma técnica conhecida como análise de combustão, na qual, a
amostra é queimada com excesso de oxigênio e os produtos formados, dióxido de
carbono e vapor de água, são separados e pesados. Se a combustão da amostra de
xileno produz 33,4 g de CO2 e 8,55 g de H2O determine a composição percentual e a
formula mínima para o xileno.
MM CO2 = 44 g.mol-1
MM H2O = 18 g.mol-1