TURMA DE MEDICINA - QUÍMICA Prof. Borges / Pires AULA – 19 - REAÇÕES INORGÂNICAS 1) Reação de simples troca ou deslocamento: Respeita-se a fila de reatividade de metais e ametais Reações entre halogênios e haletos Borbulha-se gás em uma solução aquosa, e, ocorre uma troca entre os halogênios(X2) e o ânion(X-) . Cl2(g) + NaBr(aq) ÆNaCl + Br2 F2(g) + NaI(aq) Æ Cl2(g) + NaF(aq) Æ Br2(g) + NaI(aq) Æ Obs.: Apesar do “N” ser muito eletronegativo, o N2 é pouco reativo, logo: N2 + NaCl Æ não ocorre Quais das reações abaixo ocorrem na prática? a) Na + AgNO3 Æ NaNO3 + Ag b) Cu + 2 HCl Æ CuCl2 + H2 c) Fe + 2 HCl Æ FeCl2 + H2 d) Cu + 2AgNO3 Æ Cu(NO3)2 + 2Ag Na + HCl Æ NaCl + H2 Mg + HCl Æ Zn + H2SO4(diluído) Æ Al + H2SO4(diluído) Æ Fe + HCl Æ Cu + HCl Æ Reação de metais muito reativos(1A e 2A ) com água: K + H2O Æ KOH + H2 Na + H2O Æ Ca + H2O Æ Obs.: Os hidretos destes metais reagem igualmente com água. KH + H2O Æ KOH + H2 LiH + H2O Æ CaH2 + H2O Æ 1 2) Reações de síntese envolvendo substâncias simples(síntese total): Na + O2 Æ Mg + O2 Æ S + O2 Æ C + O2 Æ H2 + Cl2 Æ H2 + N2 Æ 3) Reações de decomposição ou analise: a) Por pirólise ou calcinação: CaCO3 Æ MgCO3 Æ (NH4)2CO3 Æ NH4HCO3 Æ NH4NO2 Æ 2NaHCO3 Æ b) Por eletrólise: H 2O Æ c) Por fotólise: H 2O 2 Æ 4) Reações de dupla troca: É importante saber encontrar os cátions e ânions de cada espécie química. + Î Em ácidos o cátion sempre será H . Î Em bases o cátion sempre será OH–. Î Em sais, normalmente se consulta a tabela. Ácido HBr Cátion H Ânion Br— + H2CrO4 H3BO3 H3PO3 H3PO2 Base NaOH Cátion Na Ânion OH— + Mn(OH)2 Ni(OH)3 Pb(OH)4 NH4OH Sal NaCl Cátion Na + Ânion Cl— NaClO3 Na2SO4 Na3BO3 Al(NO3)3 Ca3(PO4)2 Fe2(SO4)3 CaCO3 CaCl2 AlF3 Al2S3 NH4Cl (NH4)2SO3 2 Como fazer a reação: H2SO4 + Ba(NO3)2 Æ BaSO4 + HNO3 H3PO4 + NaCN Æ HClO3 + KNO2 Æ Na2SO4 + BaCl2 Æ K3PO4 + Ca(NO3)2 Æ NaOH + FeCl3 Æ NH4OH + HCN Æ KOH + NH4CN Æ H3PO3(exceção) + KCN Æ H3PO2(exceção) + Mn(CN)2 Æ K3PO4 + H4P2O7 Æ Ni(NO2)3 + Mg(OH)2 Æ Algumas substâncias se decompõem facilmente quando são produzidos. relacionadas abaixo. As principais estão H2SO4 + CaCO3 Æ CO2 + H2O + CaSO4 HCl + CaCO3 Æ H3PO4 + MgCO3 Æ H2SO4 + Na2SO3 Æ HCl + (NH4)2SO3 Æ H2SO4 + Na2S2O3 Æ NaOH + NH4Cl Æ Mg(OH)2 + NH4Cl Æ 4.1) condições de ocorrência de uma reação de dupla troca: Uma reação de dupla troca ocorre se: a) Formar um composto volatil. São voláteis: Hidrácidos, oxiácidos instáveis, NH3 ou ácidos com 1 ou 2 oxigênios(HNO2, HClO, etc…) Ex. CaCO3(s) + 2HCl(aq) Æ CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) Æ A reação ocorreu devido a formação do CO2 b) Formar um composto insolúvel (precipitado). Ex. AgNO3(aq) + NaCl(aq) Æ NaNO3(aq) + AgCl(s)↓ Æ A reação ocorreu devido a formação do precipitado de AgCl(s). Para reconhecer os precipitados em uma reação, será necessário conhecer as regras de solubilidade em água. Principais regras de solubilidade: • Os ácidos inorgânicos são todos solúveis. + • Os sais dos metais alcalinos (IA) e de amônio (NH4 ) são todos solúveis (não são precipitados). Ex. NaCl, NH4NO3, etc... são solúveis – – • Os nitratos (NO3 ) e os acetatos (CH3 COO–) são solúveis (não são precipitados). Ex. AgNO3, Cu(NO3)2 , etc... são solúveis 3 – – – • Os cloretos (Cl ), os brometos (Br ) e os iodetos (I ), em sua maioria, são solúveis (Não são precipitados). Principais exceções: (Pb, Ag e Hg) Ex. PbCl2, AgCl e Hg2Cl2 Æ insolúveis (precipitado) PbBr2, AgBr, e Hg2Br2 Æ insolúveis (precipitado) PbI2, AgI e Hg2I2 Æ insolúveis (precipitado) • Os sulfatos (SO4 2–) , em sua maioria, são solúveis na água. Principais exceções (alguns da 2A e Pb) CaSO4, SrSO4, BaSO4 e PbSO4 insolúveis (precipitados). 2– – • Os sulfetos (S ) e hidróxidos (OH ), em sua maioria, são insolúveis na água. + Principais exceções (1A, 2A e NH4 ) Ex. Na2S, (NH4)2S e MgS são solúveis. 2- 3- • Os carbonatos (CO3 ), os fosfatos (PO4 ) e os sais dos outros ânions não mencionados anteriormente, em sua maior parte, são insolúveis na água. Muito importante: Os sais (dos ânions não mencionados) dos metais alcalinos e de amônio são solúveis. Para treinar, Identifique os compostos insolúveis: a) NaClO2 b) CaCO3 c) AgNO3 d) AgCl e) AgBr f) AgI g) NH4Cl h) (NH4)2SO4 i) NH4NO3 j) BaCO3 k) BaSO4 l) PbSO4 m) CuSO4 n) Na3PO4 o) K4[Fe(CN)6] p) Al(OH)3 q) CuS r) Na2S s) PbCl2 t) ZnSO4 u) HNO2 – + v) CH3 – COO Na Quais reações ocorrem na prática? a) AgNO3 + FeBr2 Æ AgBr + Fe(NO3)2 b) KOH + Fe(NO3)2 Æ KNO3 + Fe(OH)2 c) NaCl + NH4NO3 Æ NaNO3 + NH4Cl d) CuSO4 + Ba(NO3)2 Æ BaSO4 + Cu(NO3)2 c) Formar um ácido ou uma base mais fraca (o) que o de origem. Ex.1 HCl + NaCN Æ HCN + NaCl Æ A reação ocorre, pois HCl (ácido forte) deu origem a HCN (ácido fraco). 4 Ex.2 HCN + NaNO3 Æ NaCN + HNO3 Æ A reação não ocorre, pois HCN (ácido fraco) não pode originar HNO3 (ácido forte). Vale lembrar as regra de forças dos ácidos e bases.! Forças dos ácidos: 1) Hidrácidos Æ são todos fracos, exceto os da família 7A. Ex. HCN, H2S, H3[Fe(CN)6], etc.. são fracos HCl, HBr e HI, são fortes Obs.: o único hidrácido médio é o HF 2) OxiácidosÆ HxEOy utiliza-se de forma prática (y – x) se : (y – x) = 0 Æ fraco ex. HClO, H3BO3 ... (y – x) = 1 Æ médio ex. HBrO2, H3PO4 ... (y – x) = 2 ou mais Æ forte ex. H2SO4, HMnO4... Exceções: H2CO3 é fraco e instável. H2SO3 é fraco e instável. Força das bases: Bases da 1A > 2A Æ são fortes e semi-fortes ex. NaOH, KOH, Ca(OH)2.. As demais bases Æ são fracas ex. AgOH, Mn(OH)4, etc. Obs.: Mg(OH)2 é praticamente insolúvel, portanto, é uma base da família 2A que é fraca. A suspensão desta base em água é conhecida como Leite de magnésia. 4.2) Reação de neutralização total: É um tipo especial de reação de dupla troca. H2SO3 + Fe(OH)3 Æ Fe2(SO3)3 + H2O H4P2O7 + NaOH Æ H3BO3 + Mg(OH)2 Æ HCN + Pb(OH)4 Æ H3PO3(exceção) + NaOH Æ H3PO2(exceção)+ Ba(OH)2 Æ CASOS ESPECIAIS: Reação de Metais (exceto Au e Pt) com ácidos oxidantes: Não é uma reação de simples troca ou deslocamento. a) Com ácido nítrico concentrado, a quente: M(s) + HNO3(conc) Æ MNO3(aq) + NO2(g) + H2O Cu + HNO3 Æ Fe + HNO3 Æ b) Com ácido nítrico diluído a frio: M(s) + HNO3(dil.) Æ MNO3(aq) + NO(g) + H2O Cu + HNO3 Æ Fe + HNO3 Æ 5 c) Com ácido sulfúrico concentrado, a quente: M(s) + H2SO4(conc)Æ MSO4(aq) + SO2(g) + H2O Cu + H2SO4 Æ Fe + H2SO4 Æ REAÇÕES DOS ÓXIDOS: 1) Reações com água: Ex. família IA Æ base = EOH Li2O+ H2O Æ LiOH Na2O + H2O Æ K2O + H2O Æ Rb2O + H2O Æ Cs2O + H2O Æ Ex. família IIA Æ Base = E(OH)2 MgO + H2O Æ Mg(OH)2 CaO + H2O Æ SrO + H2O Æ BaO + H2O Æ Obs.: Peróxidos e superóxidos da IA e IIA, além de base, liberam O2. Na2O2 + H2O Æ NaOH + O2 Na2O4 + H2O Æ NaOH + O2 b) SO3 + H2O Æ H2SO4 N 2O 5 + H 2O Æ CrO3 + H2O Æ CO2 + H2O Æ Cl2O7 + H2O Æ Î Cuidado com P,As,Sb,B,Si, pois devemos utilizar ORTO(3H2O), e no caso do Silicio ORTO(2H2O). P2O5 + H2O Æ H3PO4 B2O3 + H2O Æ As2O3 + H2OÆ Sb2O + H2OÆ c) 6 (neutro) CO + H2O Æ não reagem (neutro) NO + H2O Æ (básico) CuO + H2O Æ (anfótero) Fe2O3 + H2O Æ (duplo) Fe3O4 + H2O Æ 2) Reações com ácidos: Na2O + HNO3 Æ NaNO3 + H2O K2O + H3PO4 Æ CaO + H2SO4 Æ MgO + HCl Æ Se o ácido for forte, óxidos anfóteros também reagem: Al2O3 + HCl Æ Cuidado com as exceções H3PO3 e H3PO2 (não são comuns em vestibulares). Î H3PO3 possui o ânion (HPO3) 2– Cu2O + H3PO3 Æ FeO + H3PO3 Æ Î H3PO2 possui ânion (H2PO2) 1- Cu2O + H3PO2 Æ FeO + H3PO2 Æ 3) Reações com base: SO3 + NaOH Æ Na2SO4 + H2O CO2 + Ca(OH)2 Æ N2O3 + Al(OH)3 Æ Cl2O + KOH Æ Obs.: A melhor forma de remover CO2 de um ambiente, é utilizar um filtro com solução de base forte, por exemplo, NaOH. CO2 + NaOH Æ Se a base for forte, óxidos anfóteros também reagem: Al2O3 + NaOH Æ O gabarito estará disponível em: www.upvix.com.br 7