reações quimicas

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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 reação química é uma transformação da matéria em que pelo menos uma ligação química

é criada ou desfeita.

Fumaça branca de cloreto de amônioresultante da reação química entre amônia e ácido clorídrico.

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 se dá o nome de estequiometria.

Deve-se salientar que uma ligação química ocorre devido a interações 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 liberadas, 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 química é (ambos os regentes em solução aquosa):

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + 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.

Equação Química

A equação química é a forma de se descrever uma reação química. Símbolos e números são utilizados para descrever os nomes e as proporções das diferentes substâncias que entram nestas reações. Os reagentes são mostrados no lado esquerdo da equação e os produtos no lado direito. Não é criada e nem destruída matéria em uma reação, os átomos somente são reorganizados de forma diferente, por isso, uma equação química deve ser balanceada: o número de átomos na esquerda precisa ser igual o número de átomos da direita.

Exemplo: H2 + Cl2 → HCl= H2 + Cl2 → 2HCl

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:

Reações de síntese, composição ou adição;

Reações de análise ou decomposição; Reações de simples troca ou deslocamento

Reações de dupla troca

Outra classificação categoriza as reações em dois tipos: Reações de oxirredução ou reações redox

A oxidação pode ocorrer em três circunstâncias: quando se adiciona oxigênio a substância, quando uma substância perde hidrogênio ou quando a substância perde elétrons. Quando o magnésio queima no ar, o metal se transforma em cinza à medida que vai ganhando oxigênio e se torna oxidado. Essa cinza é o óxido de magnésio.

A redução, por sua vez, é o inverso e ocorre também de três maneiras: quando uma substância perde oxigênio, quando ganha hidrogênio ou quando ganha elétrons. Quando o Óxido de Cobre (negro) é colocado em aparelhagem apropriada (câmara) para redução do Óxido de Cobre, o Gás Hidrogênio entra em contato com o Óxido de Cobre super aquecido e como resultado ele perde oxigênio e vai aos poucos tornando-se rosa, pois, está sendo reduzido a Cobre.

Reação Redox

Sabe-se que oxidação e redução ocorrem juntas na mesma reação química.

Esse fenômeno recebe o nome de reação redox (ou de oxirredução). Algumas dessas reações são muito úteis para a indústria. O ferro, por exemplo, é extraído pela combinação do minério de ferro com o monóxido de carbono, num alto-forno. Nessa reação, o minério perde oxigênio para formar o ferro e o CO recebe oxigênio para formar o CO2. A ferrugem é um dos resultados de uma reação redox, na qual o ferro se oxida e forma o óxido de ferro (ferrugem), e o oxigênio do ar é reduzido.

Algumas reações de síntese, algumas de análise, todas de simples troca e nenhuma de dupla troca são reações de oxirredução

Um tipo de reação que não encontra paralelo nas classificações acima é a chamada reação de isomerização.

Ainda existe uma série de reações que são estudadas em Química Orgânica, ou seja, sub-classes de reações, tais como: Reações de Halogenação, Reações de Hidrogenação, Reações de Substituição Nucleofílica etc.

Balanceamento de equações químicas

O balanceamento de equações químicas consiste em igualar o número de elementos do produto com os reagentes.

Método das Tentativas Consiste em erros e acertos dos coeficientes.

Algumas equações são facilmente balanceadas. Isso leva apenas alguns minutos, mas algumas são um pouco mais complicadas. Para facilitar esse tipo de operação, vamos aplicar o "método por tentativas". Para isso, basta seguir algumas regrinhas práticas:

Ordem de preferência: Metais; Ametais; Semi-metais; Hidrogênio; Oxigênio.

Exemplos: a) N2 + H2 → NH3 (N2 + 3H2 → 2NH3)

Método Oxi-Redução Consiste em verificar a variação do nox das espécies.

Conceitos importantes Oxidação: perda de elétrons, ou seja, aumento do nox; Redução: ganho de elétrons, ou seja, diminuição do nox; Agente Redutor: Espécie química que oxidou; Agente Oxidante: Espécie química que reduziu.

Regra Calcular o nox dos elementos;

Identificar o oxidante e o redutor;

Calcular o nox do oxidante/redutor;

Multiplicar o Δnox (diferença numérica do nox do reagente/produto) pelo número de elementos;

Tomar o resultado anterior como coeficiente do oxidante/redutor, invertendo-os; Balancear os demais elementos pelo método das tentativas.

Exemplos a) Bi2O3 + NaClO + NaOH → NaCl + H2O + NaBiO4

b) 1Bi2O3 + 4NaClO + NaOH → 4NaCl + H2O + 2NaBiO4 Cálculos Químicos

Massa atômica de um átomo A unidade de massa atômica, ou Dalton é uma unidade de medida de massa utilizada para expressar a massa de partículas atômicas (massas atômicas de elementos ou compostos). Ela é definida como 1/12 da massa de um átomo de carbono-12 em seu estado fundamental [1]. Seu símbolo é u, uma ou Da, e a seguinte equivalência é válida

Não é uma unidade do Sistema Internacional de Unidades, mas é aceita por este. Obs.: O 12C foi escolhido em 1962 e é usado atualmente em todos os países do mundo.

Representação do átomo de carbono-12. A parte destacada (em verde) representa 1/12 do átomo de Carbono-12, ou seja, 1 u.

Massa atômica de um elemento

Os elementos apresentam o fenômeno da isotopia. Os isótopos são átomos de um mesmo elemento químico que apresentam diferentes números de massa. Logo, a massa atômica de um elemento será uma média das massas desses isótopos expressa em u. Portanto, "Massa Atômica de um elemento é a média ponderal das massas dos isótopos que constituem o elemento químico".

Exemplo: Qual será a massa atômica do cloro?

O cloro aparece na natureza sob a forma de dois isótopos, o 35Cl e o 37Cl; o 35Cl ocorre na natureza na proporção de aproximadamente 75% e o 37Cl, na proporção de aproximadamente 25%. Para saber a massa atômica do cloro faz-se, então, uma média ponderal das massas dos dois isótopos existentes. Assim:

Observe na Tabela Periódica a massa atômica:

MA Cl = 35,5 u MA Fe = 5,8 u MA Cu = 63,5 u

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