Milena Muller

Aula Prática 07 – Reações entre íons em solução aquosa

Introdução

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. Na qual 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.

A habilidade de uma substância para dissolver-se em água é determinada por se a substância pode alcançar ou ultrapassar as fortes forças atrativas que as moléculas de água geram entre elas mesmas. Se a substância carece da habilidade para dissolver-se em água as moléculas formam um precipitado.

Substâncias que não dissolvem-se bem em água são chamadas hidrofóbicas, enquanto que as que o fazem são conhecidas como hidrofílicas. Um exemplo de substância hidrofílica é o cloreto de sódio.

Ácidos e bases são soluções aquosas, como parte de suas definições de Arrhenius.

Soluções aquosas que conduzem corrente elétrica eficientemente contém eletrólitos fortes, enquanto aquelas que conduzem fracamente são consideradas contendo eletrólitos fracos. Estes eletrólitos fortes são substâncias que são completamente ionizadas em água. Não-eletrólitos são substâncias que dissolvem--se em água mas não produzem qualquer íon.

Ao executar os cálculos a respeito de reação de um ou mais soluções aquosas, deve-se geralmente saber a concentração, ou molaridade, das soluções aquosas. A concentração da solução é dada nos termos da forma do soluto anteriormente a ele ter-se dissolvido.

Soluções eletrolíticas.

Esse fato proporciona algumas peculiaridades às soluções, por conta do material que é dissolvido. Entre as peculiaridades, a que mais se destaca é a formação de soluções eletrolíticas. Por exemplo, duas soluções límpidas e incolores, uma com água e cloreto de sódio, conduz eletricidade, assumindo características eletrolíticas; e a outra água com sacarose, que não conduz eletricidade, não eletrolítica.

A água não é boa condutora de eletricidade, então o que faz gerar eletricidade para acender a lâmpada é a presença dos íons (partículas eletricamente positivas e negativas) em solução. Ou seja, os íons transportam as cargas elétricas de um eletrodo para o outro, fechando o circuito.

Isso não ocorre com a sacarose, pois suas moléculas em água não formam íons.

A dissolução do sólido iônico resulta da separação dos íons de cargas opostas do material, sendo a água especialmente boa para dissolver os compostos iônicos, pois cada molécula de água tem uma extremidade positivamente carregada e outra negativamente carregada. Podendo atrair um íon positivo (cátion) à sua extremidade negativa e outro negativo (ânion) à sua extremidade positiva. Quando um composto iônico se dissolve em água, cada ânion fica cercado por moléculas de água com suas extremidades positivas em direção ao íon, e cada cátion fica cercado por extremidades negativas de diversas moléculas de água.

Soluções boas condutoras de eletricidade são consideradas eletrólitos fortes, pois têm uma grande quantidade de íons livres em solução. Outras substâncias, que se solubilizam apenas parcialmente são consideradas más condutoras, consideradas eletrólitos fracos. Portanto, nem todos os compostos iônicos dissolvem-se completamente em água.

Reações de precipitação

Os eletrólitos das soluções aquosas possibilitam a ocorrência de muitas reações químicas.

Estas são reações em que íons de duas ou mais substâncias consideradas eletrólitos fortes reagem entre si, formando um composto insolúvel (pouquíssimo solúvel) em água.

Reações de neutralização

Existem soluções compostas por substâncias moleculares, ou seja, não iônicas. Quando um composto molecular se dissolve em água, normalmente as moléculas não são eletrólitos.

Entretanto, existem algumas substâncias moleculares quando se dissolve formam íons em soluções aquosas. As mais importantes delas são as ácidas. Podem existir reações que ocorrem em soluções com materiais ácidos. Nesses casos, as reações ácido-base, muito conhecidas como reações de neutralização.

Concentrações

O comportamento das soluções também depende das suas concentrações. O termo concentração, usado para designar a quantidade de soluto dissolvida em uma determinada quantidade de solvente ou solução. Quanto maior a quantidade de soluto, maior a concentração da solução.

As concentrações podem ser determinadas em gramas por litro (g/L), denominada concentração comum, ou em quantidade de matéria, determinada em mol por litro (mol/L). Existem também outras formas de determinar as concentrações, como, por exemplo, em partes por milhão (ppm), em porcentagem, etc.

A carga elétrica de cada íon, em forma de ânions e cátions

Solução Cátion presente Nome do cátion Ânion presente Nome do ânion

Nº1 Feᵌ⁺ Íon Ferro (III) NO₃⁻ Íon Nitrato

Nº2 CO₂⁺ Íon Cobalto (II) OH⁻ Íon Hidróxido

Nº3 Na⁺ Íon Sódio Cl⁻ Íon Cloreto

Nº4 H⁺ Íon Hidrogênio H₃CCOO Íon Acetato

Nº5 - - CO₃²⁻ Íon Carbonato

Tabela 1 – íons em solução aquosa

Objetivo

Evidenciar reações químicas através da formação de precipitados.

Procedimento Experimental

• Materiais e Reagentes

Materiais:

Tubos de ensaio;

Pipeta de Pasteur descartável graduada;

Estante de tubos de ensaio.

Reagentes:

Fe(NO3)3