REAÇÕES QUÍMICAS
Não entremos em
“PÂNICO” !!!
LEI DAS REAÇÕES QUÍMICAS
- LEI DA CONSERVAÇÃO DA MASSA;
“Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”.
(Lavoisier)
Foi Antoine Lavoisier, químico francês, conhecido como o pai
da química, que em 1774, demonstrou que a combustão era
a reação das substâncias com oxigênio.
Também verificou que, se a reação é realizada em recipiente
fechado a massa inicial é igual à massa final. Essas
observações formaram a base da lei da conservação da
massa: “nenhuma quantidade de massa é criada ou
destruída durante uma reação química. Não é mensurável o
ganho ou perda de massa”.
A lei da conservação da massa foi explicada com sucesso
por Dalton na ocasião da construção do seu modelo atômico.
Vivemos em um mundo rodeado de reações químicas. Na
cozinha, o preparo dos alimentos envolve reações
químicas muito complexas. O próprio ato de comer dá
início a uma série de reações químicas que ocorrem em
nosso organismo e que sustentam a vida. Na partida, o
ônibus espacial queima hidrogênio e gera nuvens de vapor
d‘água.
Agora vamos ampliar o estudo das reações. Mostraremos
como se pode prever e agrupar as reações químicas mais
comuns.
Na reação química, as moléculas (ou aglomerados iônicos)
iniciais são “desmontadas” e seus átomos são
reaproveitados para “montar” as moléculas (ou
aglomerados iônicos) finais. Veja uma representação
esquemática (cores-fantasia) em que as moléculas foram
bastante ampliadas:
Representamos essa reação de maneira simplificada, escrevendo:
A essa representação damos o nome de equação química.
Equação química é a representação simbólica e abreviada de
uma reação química (ou fenômeno químico).
Os músicos comunicam-se, por escrito, utilizando a notação
musical; os matemáticos têm seus símbolos próprios; no trânsito,
existem sinais a que os motoristas devem obedecer etc. Enfim,
cada “tribo” se comunica a sua maneira.
As equações químicas representam a escrita usada pelos
químicos. É uma linguagem universal, isto é, não muda de
uma língua para outra ou de um país para outro. Isso
simplifica bastante a maneira de expressar um fenômeno
ou reação química.
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); o
objetivo dos coeficientes é igualar o número total de
átomos de cada elemento no primeiro e no segundo
membros da equação.
As fórmulas dão um sentido qualitativo, enquanto os
coeficientes dão um sentido quantitativo às equações
químicas.
EQUAÇÕES IONICAS
Quando uma reação envolve substâncias iônicas ou
ionizadas, podemos escrever apenas os íons que nos
interessam na explicação do fenômeno químico. Por
exemplo:
Essa equação indica que um ácido forte (possuidor de H+)
reagiu com uma base forte (possuidora de OH-), formando
água.
Equação iônica é a equação química em que aparecem íons,
além de átomos e moléculas.
Seja a seguinte equação, escrita na forma comum:
Ela pode, também, ser escrita:
Cancelando o SO42- , que não reagiu (pois não se alterou), temos:
temos uma placa de
zinco sendo mergulhada numa solução de
sulfato de cobre.
pode-se observar depósitos de cobre ao redor da placa de zinco.
Durante a reação química, o zinco da placa
passa para a solução na
forma de íons Zn2+ e
uma parte dos íons
cobre Cu2+ da solução
passa para a placa na
forma de cobre metálico
(Cu).
BALANCEAMENTO DAS EQUAÇÕES QUÍMICAS
É importante ressaltar que uma equação química só está
correta quando representa um fenômeno químico que
realmente ocorre, por meio de fórmulas corretas (aspecto
qualitativo) e coeficientes corretos (aspecto quantitativo).
Lembrando que numa reação química os átomos
permanecem praticamente “intactos”, podemos enunciar o
seguinte critério geral:
Acertar os coeficientes ou balancear uma equação química é
igualar o número total de átomos de cada elemento, no 1º e no 2º
membros da equação.
Existem vários métodos de balanceamento de uma equação
química, porém o mais simples é o chamado método por
tentativas, que segue as regras abaixo.
REGRAS PRÁTICAS
1° - Raciocinar com o elemento (ou radical) que aparece apenas
uma vez no 1° e no 2° membros da equação.
2° - Preferir o elemento (ou radical) que possua índices maiores.
3° - Escolhido o elemento (ou radical), transpor seus índices de
um membro para outro, usando-os como coeficientes.
4° - Prosseguir com os outros elementos (ou radicais), usando o
mesmo raciocínio, até o final do balanceamento.
Exemplo 1 — Balancear a equação:
1° - indiferente para Al ou O.
2° - Preferimos o O, que possui índices maiores (2 e 3).
3° - agora só falta acertar o Al:
No balanceamento, estamos mais interessados na
proporção entre os coeficientes do que nos coeficientes em
si. Por isso, podemos multiplicar ou dividir todos os
coeficientes por um mesmo número.
Entretanto, é sempre preferível a primeira representação,
em que os coeficientes são números inteiros e os menores
possíveis.
Exemplo 2 — Balancear a equação:
1° - Devemos raciocinar com o Ca ou o P, porque o O já
aparece duas vezes no 1º membro (no CaO e no P2O5).
2° - Preferimos o Ca, que possui índices maiores (1 e 3).
3° - Por fim, acertamos o P:
Observe que, na equação final, o oxigênio ficou
automaticamente acertado com 3 + 5 = 4 . 2 = 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.
Exemplo 3 — Balancear a equação:
1° - Devemos raciocinar com o Al, o S ou com o radical SO42(e não com o H e o O, que aparecem várias vezes).
2° - Preferimos o SO42-, que apresenta índices maiores (1 e 3).
3° - prosseguimos com o Al:
Finalmente, o coeficiente da água pode ser acertado pela
contagem dos H ou dos O:
CLASSIFICAÇÕES DAS REAÇÕES QUÍMICAS
As reações químicas podem ser classificadas segundo
vários critérios. Por exemplo:
• Quando uma reação libera calor, nós a chamamos de
exotérmica (do grego: exo, “para fora”; thermos, calor); é o
caso da queima do carvão:
• Pelo contrário, quando uma reação consome calor para
se processar, nós a chamamos de endotérmica (do grego:
endo, “para dentro”; thermos, calor); é o caso da reação:
No momento, a classificação que mais nos interessa é a
que agrupa as reações em:
1. Reações de síntese ou de adição;
2. Reações de análise ou de decomposição;
3. Reações de deslocamento ou substituição ou simples troca;
4. Reações de dupla troca ou de dupla substituição.
REAÇÕES DE SÍNTESE OU ADIÇÃO
Ocorrem quando duas ou mais substâncias reagem,
produzindo uma única substância mais complexa.
Por exemplo:
A reação de síntese é denominada:
• Síntese total — quando partimos apenas de substâncias
simples (1° e 2° exemplos anteriores);
• Síntese parcial — quando, entre os reagentes, já houver
no mínimo uma substância composta (3° exemplo anterior).
REAÇÕES DE ANÁLISE OU DECOMPOSIÇÃO
Ocorrem quando uma substância se divide em duas ou
mais substâncias de estruturas mais simples.
Por exemplo:
Certas reações de análise ou de decomposição recebem
nomes especiais, como:
• Pirólise — decomposição pelo calor (na indústria é
chamada também de calcinação);
temos cristais de nitrato
de cobre (Cu(NO3)2).
os cristais de nitrato de cobre
são aquecidos (pirólise do
nitrato de cobre), formando o
óxido cúprico (CuO), que é um
sólido preto, com desprendimento
do
dióxido
de
nitrogênio (NO2), gás com
coloração
avermelhada,
e
oxigênio, que é um gás incolor.
• Fotólise — decomposição pela luz.
• Eletrólise — decomposição pela eletricidade.
REAÇÕES DE DESLOCAMENTO OU SUBSTITUIÇÃO OU SIMPLES TROCA
Ocorrem quando uma substância simples reage com uma
substância composta e “desloca” desta última uma nova
substância simples:
Temos uma fita de cobre numa
solução de nitrato de prata
(AgNO3). À medida que a
reação se processa, a fita vai
ficando prateada e a solução de
nitrato de prata vai ficando
azulada
Trata-se de uma reação de
deslocamento (substituição ou
simples
troca).
A
prata
presente na solução vai sendo
deslocada pelo cobre presente
na fita. Os íons cobre em
solução são responsáveis pelo
tom azulado.
As reações indicadas abaixo também são exemplos de
reação de deslocamento ou de substituição ou de simples
troca.
REAÇÕES DE DUPLA TROCA OU DUPLA SUBSTITUIÇÃO
Ocorrem quando dois compostos reagem, permutando
entre si dois elementos ou radicais e dando origem a dois
novos compostos:
A própria reação de salificação (ácido + base) é um
exemplo de reação de dupla troca:
QUANDO OCORRE UMA REAÇÃO QUÍMICA?
Para duas substâncias
necessário que:
reagirem
quimicamente,
é
1. Suas moléculas sejam postas em contato do modo mais
eficaz possível. É por isso que uma reação no estado
gasoso é, em geral, mais fácil e rápida que no estado
líquido; e neste, em geral, mais fácil e rápida que no estado
sólido. Entre sólidos a reação é normalmente muito difícil,
pois falta “contato” entre suas moléculas; daí, o costume de
“pulverizar” os reagentes sólidos, ou o que é, em geral,
melhor: procurar dissolver os sólidos na água ou em outro
solvente apropriado;
2. os reagentes tenham uma certa afinidade química, ou seja,
uma certa tendência a reagir. Embora seja fácil constatar
que existem reagentes mais reativos e outros menos
reativos, devemos avisar que o estudo da reatividade e da
afinidade química é bastante complexo. Entretanto, para as
reações comuns, podemos indicar certos critérios que
permitem prever quais serão os produtos formados, a partir
de determinados reagentes. É o que vamos explicar a
seguir.
REFERÊNCIAS
1. Feltre, Ricardo, 1928- .Química / Ricardo Feltre. — 6. ed. —
São Paulo : Moderna, 2004.
Num é que o negócio é
Fácil mermo!!!