Relatorio da aula prática de reações quimicas

Relatorio da aula prática de reações quimicas

(Parte 1 de 2)

AULA PRATICA Nº 10

Título: Reações químicas

1 – Assunto: tipos de reações.

2 – Objetivo: Aprender os conceitos envolvidos nas reações das substancias e exemplificar com experiências simples que possam ser facilmente compreendidas se ocorre uma reação e como se identificar o tipo de reação.

3 – Pré – laboratório: revisou- se sobre a matéria reações químicas. Estudou-se em especial como identificar se ocorre uma reação química e quais os tipos de reações químicas.

Reações Químicas

Uma reação química é uma transformação da matéria na qual ocorrem mudanças qualitativas na composição química de uma ou mais substâncias reagentes, resultando em um ou mais produtos. Envolve mudanças relacionadas à mudança nas conectividades entre os átomos ou íons, na geometria das moléculas das espécies reagentes ou ainda na interconversão entre dois tipos de isômeros. Resumidamente, pode-se afirmar que uma reacção química é uma transformação da matéria em que pelo menos uma ligação química é criada ou desfeita.

Características

Um aspecto importante sobre uma reação química é a conservação da massa e o número de espécies químicas microscópicas (átomos e íons) presentes antes e depois da ocorrência da reação. Essas leis de conservação se manifestam macroscopicamente sob a forma das leis de Lavoisier, de Proust e de Dalton. De fato, essas leis, no modelo atômico de Dalton, se justificariam pelas leis de conservação acima explicitadas e pelo fato de os átomos apresentarem valências bem definidas. Ao conjunto das características e relações quantitativas dos números de espécies químicas presentes numa reação dá-se o nome de estequiometria.

Deve-se salientar que uma ligação química ocore devido a interaçoes entre as nuvens eletrônicas dos átomos, e que então reação química apenas envolve mudanças nas eletrosferas. No caso de ocorrer mudanças nos núcleos atômicos teremos uma reação nuclear. Ao passo que nas reações químicas a quantidade e os tipos de átomos sejam os mesmos nos reagentes e produtos, na reação nuclear, as partículas subatômicas são liberada, o que causa redução de sua massa, sendo este um fato relacionado à existência de elementos isóbaros, isótonos e isótopos entre si.

Um exemplo de uma reação quimica é que (ambos os regentes em solução aquosa):

NaCl + AgNO3NaNO3 + AgCl

Nesta reação química, ao passo que o NaNO3 permanece em solução, formou-se uma ligação entre a prata (Ag) e o cloro (Cl) o que resultou em um produto sólido de cloreto de prata (AgCl), pode-se então dizer que houve uma reação química.

Causas das reações químicas

O acontecimento de reações deve-se a fatores termodinâmicos e cinéticos

Termodinâmica

Quanto à termodinâmica, o acontecimento de uma reação é favorecido com o aumento da entropia e a diminuição da energia.

Cinética

Para que uma reação ocorra é necessário que antes, os reagentes superem uma certa barreira de energia, e quanto maior for essa barreira mais difícil será a reação ocorrer e mais lenta ela será. Dessa forma, uma reação termodinamicamente favorável pode ocorrer de forma extremamente lenta ou acabar nem sendo observada em um intervalo de tempo consideravelmente grande; então se diz que a reação é cineticamente desfavorável. Um bom exemplo disso é o carvão e o diamante, que são duas formas diferentes de carbono (alótropos); em condições normais a transformação de diamante a carvão é termodinamicamente favorável porém cineticamente desfavorável, o que faz com que fossem necessários centenas ou milhares de anos para se observar alguma mudança em um diamante. É preciso entender que uma reação para ser cineticamente viável, necessita primeiramente ser termodinamicamente possível.

Tipos de reações químicas

Tradicionalmente, as reações químicas podem ser classificadas de acordo com o número de reagentes e produtos em cada lado da equação química que representa a reação:

Reação de síntese ou adição: ocorre quando 2 ou mais substâncias reagem produzindo uma única substância.

2H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(l)

Reação de análise de decomposição: ocorre quando uma substância reage produzindo 2 ou mais substâncias, geralmente elas ocorrem com o auxilio de energias como: calor (pirólise), eletricidade (eletrólise), luz (fotólise).

Δ

Ex. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) (pirólise)

H2O(l) + O2(g) (fotolise)

λ

Ex. H2O2(l)

Eletricidade

Ex 2NaCl(aq) 2Na(s) + Cl2(g) (eletrolise)

Reação de deslocamento ou simples troca: ocorre quando uma substância simples reage com uma substância composta, produzindo uma nova substância composta. A reação somente ocorre se a substância simples reagente for mais eletronegativa que o cátion ou mais eletronegativa que o ânion da substância composta.

Ex. Zn(s) + HCl(aq) ZnCl(aq) + H(g)

Reação de dupla-troca

Ocorre quando 2 substâncias compostas reagem, produzindo 2 novas substâncias compostas. A reação só ocorre se um dos produtos for menos solúvel que os reagentes, mais fraco ou menos ionizados que os reagentes, ou mais volátil que os reagentes.

NaCl(aq) + Ag NO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)

Reações de oxi-redução

São as reações em que ocorre pelo menos uma oxidação e uma redução. Oxidação é o processo pelo qual um elemento perde elétrons, portanto aumenta o Nox. Redução é o processo em que um elemento ganha elétrons, portanto diminui o Nox.

Reações exotérmicas- reações que liberam calor.

NaOH(s) + H2O(l) Na+ + OH-

Reações endotérmicas: reações que absorvem calor.

2C2H2(s) + 5O2(g) -> 4CO2(g) + 2H2O(l)

Reatividade dos metais:

Grupo IA> Grupo 2A >Al >Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

Reatividade dos ametais

F>O>Cl>Br>I>S

Observação: As reações de deslocamento ocorrem quando: reagem metais com ácidos; metais com sais e ametais com sais. É necessário que o elemento livre seja reativo.

Lei da conservação das massas (Lavoisier)

Os estudos experimentais realizados por Lavoisier levaram-no a concluir que numa reação química, que se processa num sistema fechado. A soma das massas dos reagentes é igual a soma das massas dos produtos: m(reagentes) = m(produtos).

Lei de Proust

A proporção, em massa, dos elementos, que participam da composição de uma substância é sempre constante e independe do processo químico pelo qual a substância é obtida.

4 - Material necessário: Béqueres, bastão de vidro, água destilada, HCl, Nitrato de Chumbo ou Prata, tubos de ensaio, conta gotas, NaCl, KI, Mg, Zn, Al, Cu e Fe (Bombril).

5. Procedimento experimental:

Experimento 1:

  1. Pegou-se um pedaço de palha de aço com uma pinça e colocou-se em uma placa de petri.

  2. Pesou-se a placa de petri junto com a palha de aço e anotou-se o peso.

  3. Colocou-se com cuidado fogo na palha de aço.

  4. Pesou-se novamente e anotou-se o peso da placa de petri com a palha de aço queimada.

  5. Observou-se e anotou-se o que ocorreu.

Experimento 2:

  1. Preparou-se 50 mL de solução 1M de HCl.

  2. Dividiu-se a solução em 5 tubos de ensaio numerados.

  3. Acrescentou-se ao tubo 1 uma pitada de Fe, observou-se o que acontecia e anotou-se.

  4. Acrescentou-se ao tubo 2 uma pitada de Cu, observou-se o que ocorria e anotou-se.

  5. Acrescentou-se ao tubo 3 uma pitada de Al, observou-se o que acontecia e anotou-se.

  6. Acrescentou-se ao tubo 4 uma pitada de Mg, observou-se o que acontecia e anotou-se

  7. Acrescentou-se ao tubo 5 uma pitada de Zn, observou-se o que acontecia e anotou-se

Experimento 3:

  1. Preparou-se 50 mL de solução de 1M de NaCl .

  2. Preparou-se 50 mL de solução de 1M de Nitrato de Chumbo.

  3. Separou-se aproximadamente3 mL da solução de NaCl em um tubo de ensaio.

  4. Acrescentou-se ao tubo de ensaio aproximadamente 3 mL da solução de nitrato de chumbo.

  5. Homogeneizou-se e observou-se o que acontecia, anotado

Experimento 4:

  1. Colocou-se água até um terço de um tubo de ensaio.

  2. Acrescentou-se na capela 5g de NH4Cl

  3. Observou-se o que aconteceu com o tubo de ensaio e anotou-se no caderno.

6. Resultados e Discussões:

Experimento 1:

Pegou-se um pedaço de palha de aço com uma pinça e colocou-se em uma placa de Petri, Pesou-se a placa de Petri junto com a palha de aço e anotou-se o peso.

Tabela 1: Massa em gramas da placa de Petri + palha de aço (Bombril)

Pesagem

Média

Desvio

Valor

Valores

46, 614*

46, 605

46,604

46, 605

46, 605

± 0,001

46, 605± 0,001g

* Valor descartado

Logo após fazer a pesagem da palha de colocou-se fogo com cuidado na mesma, após queimar pesou-se novamente a placa de Petri com a palha de aço queimada como mostra a tabela abaixo:

Tabela 1: Massa em gramas da placa de Petri + palha de aço (Bombril)

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