1 QUÍMICA- 1º TRIMESTRE- 2015 IEE ASSIS BRASIL- QUÍMICA- 2º ANO ENSINO MÉDIO POLITÉCNICO REAÇÕES QUIMICASAs reações químicas são processos que transformam uma ou mais substâncias, chamados reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos. Em uma linguagem mais formal pode se dizer que uma reação química promove mudança na estrutura da matéria. HCl + NaOH NaCl + H2O Na química inorgânica podemos classificar as reações em quatro tipos diferentes: 1) Reações de síntese ou adição As reações de síntese ou adição são aquelas onde substâncias se juntam formando uma única substância. Representando genericamente os reagentes por A e B, uma reação de síntese pode ser escrita como: A + B ---> AB 2) Reações de análise ou decomposição As reações de análise ou decomposição são o oposto das reações de síntese, ou seja, um reagente dá origem a produtos mais simples que ele. Escrevendo a reação genérica fica fácil entender o que acontece: AB ---> A + B 3) Reações de deslocamento As reações de deslocamento ou de simples-troca merecem um pouco mais de atenção do que as anteriores. Em sua forma genérica ela pode ser escrita como: AB + C ---> A + CB 4) Reações de dupla-troca São também muito simples, mas devemos também ficar atento a detalhes. AB + CD ---> AD + CB Exercicios 1) Classifica as reações químicas abaixo: a)P4 + 5 O2 ==> 2 P2O5 b)8 H2S + 8 Cl2 ==> S8 + 16 HCl c)6 H3BO3 ==> H4B6O11 + 7 H2O d)2 N2 + O2 ==> 2 N2O e)2 Au2O3 ==> 4 Au + 3 O2 f)3 Ca + 2 AlCl3 ==> 3 CaCl2 + 2 Al g)3 BaCl2 + Al2(SO4)3 ==> 3 BaSO 4 + 2 AlCl3 2)Identifica os reagente(s) e o(s) produto(s) : P4 + 5 O2 ==> 2 P2O5 NUMERO DE OXIDAÇÃO (NOX) O Número de Oxidação (NOX) de um elemento químico é a carga que ele recebe em uma reação química. Para saber qual é o NOX de um átomo, devemos seguir algumas regras: 1 - Todos os metais alcalinos, hidrogênio (H) e prata (Ag) terão nox +1 2 - Metais alcalinos terrosos, zinco (Zn) -> nox +2 3 - Alumínio (Al) -> nox +3 4 - Oxigênio -> nox -2 5- Hidrogênio (+1) 6 - Íons compostos -> nox igual a carga do íon (por exemplo, PO4-3 terá NOX -3) 7 - Soma de todos os NOX de uma molécula sempre será ZERO. 2 8 - Soma do NOX em íon sempre será a própria carga do íon. 9 - Elementos isolados e substâncias simples -> nox ZERO Exemplos: H2 , O3 , H2SO4 , CO2 , NO3-1 Exercicios 3) Considere os compostos de fórmulas, determina o nox de cada composto: NaNO2; H2PO3; Ba2As2O7 4)Determina os números de oxidação do enxofre nas espécies SO2 e SO42- são, respectivamente: 5) Descobertas recentes da medicina indicam a eficiência do óxido nítrico, NO, no tratamento de determinado tipo de pneumonia. Sendo facilmente oxidado a NO2, quando preparado em laboratório, o ácido nítrico deve ser recolhido em meio que não contenha oxigênio. Os Nox do nitrogênio no NO e NO2 são, respectivamente: 6) ) Nas substâncias CO2, KMnO4, H2SO4, os números de oxidação do carbono, manganês e enxofre são, respectivamente:................................................................... 7)Calcula o nox: P2O5 ; O3 ; H2SO4 ; HNO3 ; Al2 (SO4)3 ; S – 2; PO4-3 ; Ca3(PO4)2 REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃOAs reações de oxirredução ocorrem quando uma espécie química perde elétrons, oxidando-se; enquanto a outra espécie ganha elétrons, reduzindo-se. Oxidação = aumenta nox = agente redutor Redução= diminui nox= agente oxidante H2 + O2 H2O O agente redutor é o que causa a redução da outra espécie química reagente e o agente oxidante causa a oxidação. Existem vários exemplos desses agentes no dia a dia. No cotidiano existem muitos exemplos da atuação de agentes oxidantes e de agentes redutores. Veja alguns deles e, lembre-se, porém, de que em todos os casos a redução ocorre simultaneamente à oxidação; portanto, se há um agente redutor, também existe um agente oxidante.Exemplos de agentes redutores: 3 Vitamina C: a vitamina C (ácido L-ascórbico) é um agente redutor poderoso em solução aquosa. Ela possui uma excepcional facilidade para ser oxidada e por isso é muito utilizada, principalmente em alimentos como um antioxidante, ou seja, ela é adicionada a outros alimentos e protege-os de possíveis oxidações, em razão do seu próprio sacrifício. Um exemplo são frutas como a maçã e a pera que escurecem em contato com o oxigênio do ar, porque elas oxidam. Mas, quando se adiciona uma pequena quantidade de suco de laranja ou de limão (que contêm vitamina C) na fruta cortada, isso evita que essa reação ocorra, porque a vitamina C age como agente redutor e oxida antes da fruta. Gás hidrogênio: o gás hidrogênio (H2) é usado na propulsão de foguetes e é considerado uma das mais importantes alternativas energéticas, pois a sua combustão libera uma grande quantidade de energia e nenhum poluente. Nessa reação, o hidrogênio atua como agente redutor, sendo oxidado pelo oxigênio. Exemplos de agentes oxidantes: Na produção do vinagre: quando o vinho é exposto ao ar, ele se transforma em vinagre, cujo principal componente é o ácido acético. Isso ocorre porque o álcool etílico ou etanol presente no vinho oxida-se em contato com o oxigênio atmosférico, resultando no ácido acético. Assim, o oxigênio é um agente oxidante. Na ferrugem: conforme dito no exemplo anterior, o oxigênio atua como um agente oxidante do álcool; e ele faz isso também em contato com vários metais, como o ferro, causando o processo de ferrugem. Além do oxigênio do ar, outros agentes oxidantes nesse caso são a água ou uma solução ácida. Nos bafômetros: um bafômetro simples descartável consiste em um tubo transparente contendo uma solução aquosa do sal dicromato de potássio e sílica, umedecida com ácido sulfúrico; misturada com cor laranja. Esse sal, em contato com o vapor do álcool contido na respiração do motorista embriagado, reage, mudando a coloração para verde. Isso significa que é causada a oxidação do etanol (álcool) à etanal. Exercicios 8)Determina o agente oxidante e o agente redutor: a) N2 + H2 → 2NH3. b) Cl2 + NaI → NaCl + I2. c) Fe + HCl → FeCl2 + H2. d)Ni + Cu 2+ → Ni2+ + Cu e) H2S + I2 → S + 2HI f) 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 9) Tratando-se o fósforo branco (P4) com solução aquosa de ácido nítrico (HNO3) obtêm-se ácido fosfórico e monóxido de nitrogênio, segundo a equação química equilibrada. 3 P4 + 20 HNO3 + 8 H2O → 12 H3PO4 + 20 NO Os agentes oxidante e redutor dessa reação são, respectivamente:................................................ Fonte: www.guiadoestudante.abril.com.br; http://www.infoescola.com/quimica/numero-de-oxidacao-nox/ http://www.cdcc.usp.br/quimica/vamosexercitar/multirequi.html 4 Balanceamento de equações químicas Método por tentativa ou direto: 1-Escolher o elemento que apareça apenas uma vez no primeiro e segundo membro da equação (reagente e produto); 2-Dentre aqueles que atendam ao quesito 1, optar pelo que tenha índices maiores. 3-Escolhido o elemento, transpor os seus índices, usando-os como coeficientes. 4-Com a inversão, observar os elementos que já estão balanceados, utilizando-os para balancear o restante. Mn3O4 + Al Al2O3 + Mn Sempre o balanceamento deverá ter os menores números inteiros possíveis. C2H4 + O2 CO2 + H2O Exercícios: 10)Faze o balanceamento utilizando o método de tentativas: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) q) r) s) t) u) v) Ag2O Ag + O2 Al + O2 Al2O3 Al(OH)3 + H4SiO4 Al4(SiO4)3 + H2O BaCl2 + H2SO4 HCl + BaSO4 BaO + As2O5 Ba3(AsO4)2 C2H4 + O2 CO2 + H2O C3H2 + O2 CO2 + H2O Ca3(PO4)2 + SiO2 + C CaSiO3 + CO + P4 CaO + P2O5 Ca3(PO4)2 CH4 + O2 CO2 + H2O Cr + O2 Cr2O3 Cu + O2 CuO Fe + H2O Fe3O4 + H2 Fe3O4 + CO Fe + CO2 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 H2 + Cl2 --. HCl H3PO3 H2O + P2O3 KClO2 KCl + O2 KClO3 KCl + O2 Mn3O4 + Al Mn + Al2O3 N2O4 NO2 N2O5 NO2 + O2