Reações químicas: adição, decomposição, simples troca e dupla troca

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Como ocorrem as reações químicas

RESUMO

Reação química

Duas ou mais substâncias reagindo para a formação de uma nova substância. Isso é uma transformação química, representada por uma reação. A afinidade é fundamental para que uma reação ocorra. Calor, temperatura, pressão e catalisador são exemplos de fatores que influenciam uma reação.

Reações químicas: adição, decomposição, simples troca e dupla troca

I - Reações químicas

As reações químicas são processos que transformam uma ou mais substâncias, chamados reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos. Os reagentes ficam à esquerda e os produtos, à direita.

Anteriormente às substâncias, ficam os coeficientes, importantes para balancear uma reação química.

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Uma reação com duas setas indica uma reação reversível.

Entre parênteses, estão indicados os estados físicos. (s), (l) e (g)

Tipos de reações

Na química inorgânica podemos classificar as reações em quatro tipos diferentes:

a) Adição ou síntese

As reações de adição ou síntese são aquelas onde substâncias se juntam formando uma única substância.

R1 + R2 + Rn

- Síntese total

Somente substâncias simples no reagente.

Ex.:

C + O2 2

S + O2 + H2 2SO4

- Síntese parcial

Pelo menos uma substância composta nos reagentes.

Ex.:

SO2 + ½ O2 3

CaO + H2 2

b) Decomposição ou análise

As reações de decomposição ou análise são aquelas onde uma substância dá origem a duas ou mais substâncias.

1 + P2 + Pn

Ex.:

CaCO3 + CaO + CO2 Pirólise (calor)

H2O H2 + O2 Eletrólise (corrente elétrica) 2 Ag2O 4Ag + O2 Fotólise (luz)

Decomposição total apenas substâncias simples

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c) Simples troca ou deslocamento

As reações de simples troca ou deslocamento são aquelas onde existe a substituição do cátion ou do ânion de uma substância por um novo cátion ou ânion derivado de uma substância simples.

CB + A Ex.:

- Deslocamento do cátion:

Ocorre: CuCl2 2 + Cu

O Zn é mais reativo que o Cu, portanto, consegue substituí -lo no CuCl2. X

O Hg é menos reativo que o K, portanto, não consegue substituí -lo no KBr.

Tabela de reatividade dos metais:

- Deslocamento do ânion:

Ocorre: 2 KBr + Cl2 2

O Cl é mais reativo que o Br, portanto, consegue substituí-lo no KBr.

Não ocorre: 2NaCl + I2 X

O I é menos reativo que o Cl, portanto, não consegue substituí -lo no NaCl.

Tabela de reatividade dos ametais:

d) Dupla troca ou permutação

As reações de dupla troca ou permutação são aquelas que ocorrem entre substâncias compostas, havendo uma troca de espécies químicas que resulta na formação de novas substâncias compostas.

Ex.:

AgBr + Al2S3 3 + Ag2S

O cátion Ag⁺ do AgBr se liga ao ânion S^-2 do Al2S3, e o cátion Al⁺³ do Al2S3 se liga ao Br^- do AgBr.

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Obs.: Condições para ocorrência das reações de dupla troca

a. Formação de eletrólitos fracos Na2S + H2SO4 2S(eletrólito fraco) + Na2SO4

b. Formação de gás

CaCO3 2O + CO2(gás) + CaCl2

c. Formação de precipitado

AgNO3 - sólido) + NaNO3

Tabela de solubilidade:

Reações de Oxi-redução

Oxidação: Perda de elétrons e aumento do NOX Redução: Ganho de elétrons e diminuição do NOX

Agente redutor: Provoca a redução, portanto, sofre oxidação Agente oxidante: Provoca a oxidação, portanto, sofre redução

Número de Oxidação

Em compostos iônicos, número de oxidação (Nox) é a própria carga elétrica do íon, ou seja, o número de elétrons que o átomo perdeu ou ganhou. No caso dos compostos covalentes, não terem perda ou ganho de elétrons, podemos estender o conceito de número de oxidação, dizendo que seria a carga elétrica teórica que o átomo iria adquirir se houvesse quebra da ligação covalente, ficando os elétrons com o átomo mais eletronegativo.

Para calcularmos o nox dos elementos de uma substancia devemos igualar a soma das cargas à 0. Caso seja

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Exemplos de casos de substancias não iônicas(Na2CO3 e K2Cr2O7):

Ou exemplo no caso dos íons(MnO4- e NH4+):

Elementos com número de oxidação fixo

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Nox variável

Alguns elementos de transição(família B) tem nox variável, ou seja, depende com quem ele está ligado, a seguir temos uma lista dos mais comuns:

Balanceamento por tentativas

Existem dois modos de se fazer balanceamento de reações: Método das tentativas (MACHO) e Redox.

Método das tentativas: Consiste em colocar os coeficientes, ao seu modo, até igualar o número de átomos dos reagentes (lado esquerdo da seta) com os produtos (lado direito da seta).

Podemos adotar uma sequência para facilitar a definição dos coeficientes, que chamamos de MACHO:

Metais Ametais Carbono Hidrogênio Oxigênio

Exemplo:

2Al(OH)3+ H2SO4 2(SO4)3+ H2O 2. Ajuste o enxofre (ametal):

2Al(OH)3+ 3H2SO4 2(SO4)3+ H2O 3. Ajuste o hidrogênio:

2Al(OH)3+ 3H2SO4 2(SO4)3+ 6H2O 2x3=6 2x3=6 6x2=12 4. Ajuste o oxigênio:

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Observe que os oxigênios, por conta da ordem de balanço aplicada, se balancearam automaticamente.

Logo a reação balanceada fica:

2Al(OH)3+ 3H2SO4 2(SO4)3 + 6H2O

E seus coeficientes estequiométricos são  2:3:1:6

EXERCÍCIOS

1.

I. nos flashes fotográficos descartáveis;

II. com o fermento químico para fazer bolos;

III. no ataque de ácido clorídrico ao ferro;

IV. na formação de hidróxido de alumínio usado no tratamento de água;

V. na câmara de gás;

representadas, respectivamente, pelas equações:

I. 2 Mg + O2

II. NH4HCO3 2+ NH3 + H2O

2+ H2

IV. Al2(SO4)3 3+ 3 Na2SO4

V. H2SO4 2SO4 + 2 HCN

Assinale a alternativa que corresponde a reações de decomposição:

a) apenas I e III.

b) apenas II e IV.

c) apenas I.

d) apenas II.

e) apenas V.

2.

Al + H2SO4 2(SO4)3 + H2

mostra que:

a) A reação está balanceada.

b) Há a mesma quantidade de átomos de alumínio nos produtos e nos reagentes.

c) Os coeficientes que ajustam a equação são: 2,3,1 e 3.

d) A proporção entre o alumínio e o SO4 é 3 para 2 e) Trata-se de uma reação de dupla troca

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GABARITO

Exercícios

1. d

Apenas a reação II

I. Síntese ou adição

II. Decomposição ou análise III. Simples troca ou deslocamento IV. Dupla troca ou permutação V. Dupla troca ou permutação

2. c

A reação não está balanceada, observando-se que o alumínio não está em mesma quantidade nos reagentes e produtos. A quantidade de átomos nos produtos é maior.

Balanceamento por tentativas (MACHO) Al + H2SO4 1 Al2(SO4)3 + H2

Metal (Al): 2 Al + H2SO4 2(SO4)3 + H2

Ametal (S):2 Al + 3 H2SO4 2(SO4)3 + H2

Hidrogênio: 2 Al + 3 H2SO4 1 Al2(SO4)3 + 3 H2

2, 3, 1, 3 são os coeficientes. Resposta correta letra C A proporção é 2 para 3

Essa é uma reação de simples troca (deslocamento)