O ESTUDO DAS REAÇÕES QUÍMICAS

ESTUDO DAS REAÇÕES QUÍMICAS

INTRODUÇÃO

        Uma reação química é um processo de mudança química, isto é, conversão de uma ou mais substâncias em outras substâncias (Atkins, 2011). Segundo Brown (2005) as reações químicas são representadas de forma concisa pelas equações químicas. Por exemplo, quando acontece a combustão do hidrogênio (H2), ele reage com o oxigênio (O2) do ar para formar água (H2O). A equação química para essa reação pode ser observada na equação 1.

2H2(g) + O2(g) [pic 1] 2H2O(l)                                                (Eq. 1)

        A leitura da equação 1 é feita da seguinte maneira: o sinal + significa “reage com” e a seta “produz”. As fórmulas químicas à esquerda da seta representam as substâncias de partida, chamadas de reagentes. As fórmulas químicas à direita da seta representam as substâncias produzidas na reação, chamadas de produtos. Os números diante das fórmulas são os coeficientes. (Brown, 2005)

        Reconhecendo que os átomos não são criados nem destruídos em uma reação, a equação química deve ter um número igual de átomos de cada elemento de cada lado da seta. Quando essa condição é satisfeita, diz-se que a equação está balanceada. (Atkins, 2011), (Brown, 2005).

        Existe alguns padrões simples de reações que são vistos com frequência, que são a reações de combinação (Eq. 2), decomposição (Eq. 3) e reações de combustão ao ar (Eq. 4). Uma reação de combinação é quando dois reagentes se combinam para formar um único produto. Muitos elementos reagem com outros dessa maneira para formar compostos. A reação de decomposição é quando um único reagente quebra-se para formar duas ou mais substâncias. Muitos compostos reagem dessa maneira quando aquecidos. Já as reações de combustão são reações rápidas que produzem uma chama. A maioria das reações de combustão que observamos envolve O2 do ar como reagente. (Brown, 2005).

C(g) + O2(g) [pic 2] CO2(g)                                         (Eq. 2)

2KClO3(s) [pic 3] 2KCl(s) + 3O2(g)                                   (Eq. 3)

C3H8(g) + 5O2(g) [pic 4] 3CO2(g) + 4H2O(g)                             (Eq. 4)  

        Muitas das reações químicas ocorrem em nós e ao nosso redor envolvem substâncias dissolvidas em água. Em uma solução, uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias, a substância presente em maior quantidade é normalmente chamada solvente. As outras substâncias na solução são conhecidas como solutos, e dizemos que elas estão dissolvidas no solvente. (Brown 2005)

Reação de precipitação

        São as reações que resultam na formação de um produto insolúvel. Um exemplo de reação de precipitação é a reação entre o nitrato de chumbo e o iodeto de potássio, que forma um precipitado, iodeto de chumbo, um composto que tem solubilidade muito baixa em água. (Brown, 2005)

Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) [pic 5] PbI2(s) + 2KNO3(aq)                                         (Eq. 5)

Reação de neutralização

É aquela que ocorre entre um ácido e uma base, produzindo sal e água.

Esquematicamente temos:

Ácido + base [pic 6] sal + água                                         (Eq. 6)

Como essa reação produz um sal, ela é também denominada reação de salificação (método de obtenção de sal).  

Prefere-se utilizar o nome de reação de neutralização, pois nela o H+ do ácido reage com o OH- da base, formando água.

H+(aq) + OH-(aq) [pic 7] H2O(l)                                           (Eq. 7)

As reações de neutralização são exotérmicas, principalmente as que se processam entre ácidos e bases fortes.

Quando todos os H+ do ácido e todos os OH- forem substituídos, dizemos que ocorreu neutralização total e o sal obtido é um sal normal.

H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) [pic 8] Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)                                    (Eq. 8)

2 H3BO3(aq) + 3 Ca(OH)2(aq) [pic 9] Ca3(BO3)2(aq) + 6 H2O(l)                      (Eq. 9)

Mas nem sempre na reação o ácido ou a base são totalmente neutralizados; nessas condições, surgem os hidróxi-sais e os hidrogeno-sais.

HCl(aq) + Ca(OH)2(aq) [pic 10] Ca(OH)Cl(aq) + H2O(l)                              (Eq. 10)

2 HClO3(aq) + Al(OH)3(aq) [pic 11] Al(OH)(ClO3)2(aq) + 2 H2O(l)                  (Eq. 11)

H2SO4(aq) + NaOH(aq) [pic 12] NaHSO4(aq) + H2O(l)                             (Eq. 12)