REAÇÕES QUÍMICAS 1. CONCEITO: São fenômenos, transformações que modificam a composição química da substância. 2. REPRESENTAÇÃO/SIMBOLOGIA: Equações Químicas Representação simbólica e abreviada de uma reação química. Escrita usada pelos químicos,linguagem universal e simplificada de expressar um fenômeno químico ou reação química. Ex: 2 H2 + O2 REAGENTES 2 H2O PRODUTO REAÇÕES QUÍMICAS Fórmulas: Aspectos qualitativos. Ex: H2, O2, H2O Coeficientes estequiométricos: Indicam a proporção das espécies na reação. Aspecto quantitativo. Ex: 2 H2 + O2 2 H2O REAÇÕES QUÍMICAS Sinais: ∆ = aquecimento; ppt; liberação de gás; (s),(l),(g) estados de agregação da matéria; (aq) REAÇÕES QUÍMICAS OPS!!!!! Equação iônica: quando uma reação envolve substâncias iônicas ou ionizadas, pode-se escrever apenas os íons que interessam a explicação do fenômeno químico; Ex: H+ + OH- H2O Equação iônica é a equação química em que aparecem íons, além de moléculas e átomos REAÇÕES QUÍMICAS BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS: Métodos: Tentativas: Raciocinar com o elemento ou radical que aparece apenas uma vez no 1º e no 2º membros. Preferir o elemento ou radical que possuir maior índice. Escolhido o elemento ou radical transpor seus índices de um membro para outro, usando-os como coeficientes. REAÇÕES QUÍMICAS Prosseguir com outros elementos ou radicais usando o mesmo raciocínio até o final do balanceamento. Ex: Balancear as seguintes equações químicas: 4 Al + 2Al(OH)3 + 3 O2 3 H2SO4 2 Al2O3 Al2(SO4)3 + 3 H2O REAÇÕES QUÍMICAS CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES QUÍMICAS: REAÇÕES QUÍMICAS Quanto a quantidade de calor liberado ou consumido: a)Libera calor: EXOTÉRMICA Ex: queima do carvão: C + O2 CO2 + calor b) Consome calor: ENDOTÉRMICA Ex: N2 + O2 + calor 2 NO Quanto ao mecanismo de reação: Síntese ou adição Análise ou decomposição Deslocamento ou substituição ou simples troca Dupla troca ou dupla substituição Síntese ou adição: duas ou mais substâncias reagem produzindo uma única sustância: Ex: C + O2 CO2 ∆ S + O2 CaO + H2O ∆ SO2 Ca(OH)2 Reação de síntese total: Os reagentes são somente substâncias simples: Ex: C + O2 ∆ CO2 Reação de síntese parcial: Quando tiver ao menos entre os um dos reagentes uma substância composta: CaO + H2O Ca(OH)2 REAÇÕES QUÍMICAS Análise ou decomposição: Uma substância é dividida em duas ou mais substâncias: EX: 2 HgO KClO3 2 Hg + O2 2 KCl + 3 O2 REAÇÕES QUÍMICAS Pirólise: decomposição pelo calor: 2CU(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2 Fotólise: decomposição pela luz: H2O2 luz H2O + 1/2 O2 Eletrólise: decomposição pela eletricidade: H 2O eletrólise H2 + 1/2 O2 REAÇÕES QUÍMICAS Deslocamento ou substituição ou simples troca: Substância simples reage com substância composta deslocando uma parte da substância composta, formando uma nova substância. Ex: 1. Cu + AgNO3 Cu(NO3)2 + 2 Ag 2. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 3. Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Dupla troca ou dupla substituição: Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos. Ex: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S OBS: A reação de salinificação é um exemplo de reação de dupla troca: HCl + NaOH NaCl + H2O REAÇÕES QUÍMICAS OPS!!!! Aspectos visuais que indicam o acontecimento de uma reação química: Mudança de coloração, liberação de gás, precipitação (formação de composto insolúvel), aparecimento de chama. 1. 2. Fatores que influenciam nas reações químicas: superfície de contato afinidade química reatividade REAÇÕES QUÍMICAS Reação de oxirredução: Um dos reagentes terá deverá ter tendência a perder elétrons e o outro a receber elétrons. Lembre-se: Os metais têm tendência a ceder elétrons e os ametais a receber elétrons. Conseqüentemente os metais são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução. REAÇÕES QUÍMICAS Reações químicas – metais K Ba Ca Na Mg Al Cr Zn Fe Ni H Cu Hg Ag Pt Au metais nobres reatividade X nobreza reatividade crescente ácido sulfúrico e ácido nítrico reagem com os metais nobres dando reações complexas, não produzem hidrogênio, pois os metais nobres estando depois do hidrogênio na fila de reatividade, não pode deslocar o H+ do ácido: Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 REAÇÕES QUÍMICAS Mg + HgSO4 Fe +CuCl2 Ag + Al(NO3)3 Zn + 2 HCl Fe + H2SO4 Au +HCl MgSO4 + Hg FeCl2 + Cu Não ocorre ZnCl2 + H2 FeSO4 + H2 Não ocorre Ametais: Têm tendência a ganhar elétrons, são oxidantes sofrem redução. Os ametais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletronegatividade: F O Cl Br I S ordem crescente de eletronegatividade Obs: I2 + NaCl não ocorrerá Os metais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletropositividade. Quanto maior a eletropositividade maior será a sua reatividade. Os ametais seguem a propriedade da eletronegatividade. Quanto maior a eletronegatividade maior será sua reatividade. OPS!!!!! curiosidades = Reações de dupla troca: Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): NaCl + AgNO3 Fe(SO4)3 + NaOH AgCl + NaNO3 2Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 II. Quando um produto for mais volátil que os reagentes: FeS + 2HCl FeCl2 + H2S 2 NaCl + H2SO4 ∆ Na2SO4 + 2 HCl 2NaNO3 + H2SO4 ∆ Na2SO4 + 2 HNO3 Exemplos Na2NO3 + H2SO4 K2SO3 + HCl NH4Cl + NaOH H2CO3 + Na2SO4 H2SO3 + 2KCl NaCl + NH4OH OPS!!! Decomposição : H2CO3 CO2 + H2O H2SO3 SO2 + H2O NH4OH NH3 + H2O Quando um dos for menos ionizados que os reagentes: HCl + NaOH NaCl + H2O NaOH + NH4Cl H2SO4 + 2 NaNO2 NaCl + NH4OH Na2SO4 + 2HNO2 *** Ocorrência da reação de deslocamento*** DESLOCAMENTO POR METAIS: Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) Cu(s) + ZnSO4(aq) NÃO ACONTECE A reatividade indica a nobreza do metal. Quanto menos reativo mais nobre o metal será. Au, Ag, Pt: METAIS NOBRES Cu e Zn: SEMI-NOBRES REATIVIDADE: Fr,alcalinos, alcalinos terrosos, Al>Mg>Zn>Cr>Fe> Ni>Sn>PbHIDROGÊNIO>Hg>Ag>Pt>Au DESLOCAMENTO POR AMETAIS: A reatividade está relacionada a eletronegatividade. Quanto mais eletronegativo maior será a reatividade dos ametais. Exemplos: Cl2 + NaBr Br2 + NaCl 2 NaCl + Br2 NÃO ACONTECE Atenção: * Um metal é deslocado pelo seu sal, o ânion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+ + Cu0(s) Equação iônica (mostra a transferência de elétrons) * Um ametal deslocado pelo seu sal, o cátion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl Cu + AgNO3 Cu(NO3)2 + 2 Ag Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 Dupla troca ou dupla substituição: Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos. Ex: NaCl + AgNO3 + NaNO3 AgCl FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S A reação de salinificação é um exemplo de reação de dupla troca. HCl + NaOH NaCl + H2 O OPS!!!! Aspectos visuais que indicam o acontecimento de uma reação química: liberação de gás, precipitação (formação de composto insolúvel), aparecimento de chama Fatores que influenciam nas reações químicas Requisitos para a ocorrência de uma reação química: (requisitos que ajudam para a ocorrência de reações químicas) superfície de contato afinidade química, tendência para reagir: Reação de oxirredução: Um dos reagentes terá deverá ter tendência a perder elétrons e o outro a receber elétrons. Lembre-se: Os metais têm tendência a ceder elétrons e os ametais a receber elétrons. são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução. Assim, quanto maior a eletropositividade maior será a tendência a ceder elétrons aumentando a de reatividade. K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe H Cu Hg Ag metais nobres reatividade crescente dando reações complexas, não produzem hidrogênio, pois os metais nobres estando depois do hidrogênio na fila de reatividade, não pode deslocar + o H do ácido: Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 Ametais: elétrons, são oxidantes sofrem redução. Os ametais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletronegatividade: F O Cl Br I S ordem crescente de eletronegatividade Obs: I2 + NaCl não ocorrerá por que a eletronegatividade do iodo é menor que a do cloro. de reatividade seguem a propriedade da eletropositividade. Quanto maior a eletropositividade maior será a sua reatividade. propriedade da eletronegatividade quanto maior a eletronegatividade maior será sua reatividade OPS!!!!! curiosidades = Reações de dupla troca: Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): Reagentes solúveis e produtos ou produto insolúvel com a formação de ppt. NaCl + AgNO3 Fe(SO4)3 + NaOH Na2SO4 AgCl + NaNO3 2Fe(OH)3 + 3 FeS + 2HCl + H2S FeCl2 2 NaCl + H2SO4 ∆ Na2SO4 + 2 HCl 2NaNO3 + H2SO4 ∆ Na2SO4 + 2 HNO3 OPS!!! Decomposição : H2CO3 CO2 + H2O H2SO3 SO2 + H2O NH4OH NH3 + H2O reação de dupla troca em que deveria haver produção de H2CO3, H2SO3, NH4OH na realidade produz CO2, SO2, NH3 e água. Quando um dos for menos ionizados que os reagentes: HCl + NaOH NaCl + H2O NaOH + NH4Cl NH4OH NaCl + H2SO4 + 2 NaNO2 Na2SO4 + 2HNO2 ALGUMAS REAÇÕES IMPORTANTES: Reações com Oxigênio: metal: Óxidos básicos/anfóteros/peróxidos *** Ocorrência da reação de deslocamento*** DESLOCAMENTO POR METAIS: Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) Cu(s) + ZnSO4(aq) ACONTECE NÃO Por que a reatividade do Cu < Zn, deste modo não consegue deslocar o zinco. A reatividade indica a nobreza do metal. Quanto menos reativo mais nobre o metal será. Au, Ag, Pt: METAIS NOBRES Cu e Zn: SEMINOBRES REATIVIDADE: Fr ,alcalinos, alcalinos terrosos, Al>Mg>Zn>Cr>Fe> >Ni>Sn>Pb HIDROGÊNIO>Hg>Ag>Pt>Au DESLOCAMENTO POR AMETAIS: A reatividade está relacionada a eletronegatividade. Quanto mais eletronegativo maior será a reatividade dos ametais. Exemplos: Cl2 + NaBr 2 NaCl + Br2 Br2 + NaClNÃO ACONTECE O bromo é menos eletronegativo, menos reativo que o cloro. Para que ocorra reação é necessário que: AB + C AC + B TEM DE SER MAIS REATIVO PARA QUE OCORRA A REAÇÃO Atenção: * Um metal é deslocado pelo seu sal, o ânion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+ + Cu0(s) Equação iônica (mostra a transferência de elétrons) * Um ametal deslocado pelo seu sal, o cátion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-