QUÍMICA INORGÂNICA. Reaçõ. (qg. E qf.) Patricia Borim

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Rui de Sá Fialho
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1 QUÍMICA INORGÂNICA (qg. E qf.) Reaçõ ções Químicas Patricia Borim borim.patricia@gmail.com

2 As reações químicas são processos que transformam uma ou mais substâncias, chamados reagentes, em outras substâncias, chamadas produtos. Em uma linguagem mais acadêmica, dizemos que uma reação química promove mudança na estrutura da matéria. Evidências de uma reação química: -Liberação de gases (com ou sem efervescência). -Formação de substância insolúvel (precipitado). -Liberação ou absorção de energia na forma de calor. -Mudanças na coloração.

3 Na química inorgânica podemos classificar as reações em quatro tipos diferentes: -Reações de Síntese ou Adição. -Reações de Deslocamento ou Simples Troca -Reações de Dupla Troca. - Reações de Análise ou Decomposição.

4 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: - Exemplos: Perceba nos exemplos que os reagentes não precisam ser necessariamente substâncias simples (Fe, S, H 2, O 2 ), podendo também ser substâncias compostas (CO 2, H 2 O) mas, em todas elas o produto é uma substância "menos simples" que as que o originaram.

5 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: Exemplos:

6 3) REAÇÕES DE DESLOCAMENTO OU SIMPLES TROCA. Apresenta a fórmula genérica: C trocou de lugar A. Mas não ocorre sempre assim. C vê B ligado a A, aproxima-se e, sendo mais forte, desloca A e assume a ligação com B. Caso C não seja mais forte que A nada acontece. Exemplos:

7 Como saber quem é mais forte para deslocar uma reação química:

8 4) REAÇÕES DE DUPLA TROCA Quando ocorre uma reação de dupla troca, deve-se observar o seguinte: A substância AB está em solução e, desta forma, o que temos na verdade são os íons A + e B - separados uns dos outros. A substância CD também está em solução, portanto temos também os íons C + e D - separados; Quando juntamos as duas soluções estamos promovendo uma grande mistura entre os íons A +, B -, C + e D -, formando uma grande "sopa de íons"; Se, ao combinarmos C + com B -, o composto CB for solúvel, os íons serão novamente separados em C + e B -, resultando exatamente na mesma coisa que tínhamos anteriormente. O mesmo acontece com A + e B -.

9 Juntando-se os íons que se separaram, novamente resultará na mesma "sopa de íons" e não resultará em nenhuma nova substância, portanto não ocorre nenhuma reação. Para que a reação efetivamente ocorra, será necessário que ao menos um dos prováveis produtos (AD ou CB) não sejam separados ao se juntarem, ou seja, deve-se formar um composto insolúvel e isso é conseguido através de um sal insolúvel, de um gás ou de água. Se um dos produtos for um sal insolúvel ele não será separado em íons e permanecerá sólido. Se for um gás ele se desprenderá da solução (borbulhas) e também permanecerá com suas moléculas agrupadas. Se um dos produtos for a água, ela não se desagrupa em sua própria presença.

10 Exemplos de reação de Dupla Troca:

11 COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE E SOLVATAÇÃO DOS SAIS. Nem todos os sais são solúveis em água. Nem todos os sais são solúveis em água e nem tudo que é solúvel em água é um sal. Sabe-se que não é possível dissolver qualquer quantidade de um sal em água, se colocarmos muito, sobrará uma parcela no fundo do recipiente que não se dissolve. Porquê se forma um corpo de fundo?

12 Quando "jogamos" um cristal de NaCl em água, seus íons interagem com a água e pode ocorrer a dissociação. Cada íon acaba atraindo o lado positivo das moléculas de água (hidrogênios), enquanto o lado positivo (sódio) atrai o lado negativo das moléculas de água (oxigênio). Como existe abundância de moléculas de água, várias delas são atraídas, cercando os íons.

13 E processo chama-se solvataçã ção, quando íons estão cercados por moléculas de água, diz-se que estão solvatados. A partir disso, pode-se entender que se for adicionado muitas moléculas de NaCl, não haverá moléculas de água suficiente para solvatar os íons, por isso forma-se o corpo de fundo.

14 SOLUBILIDADE DOS SAIS EM ÁGUA.

15 Para a previsão da ocorrência ou não de uma reação de dupla-troca é fundamental é necessário conhecer a solubilidade dos sais em água. Imagine que você que obter sulfato de chumbo (PbSO 4 ). Você sabe que terá que juntar o íon chumbo (Pb 2+ ) e o íon sulfato (SO 4 2- ). Como você sabe que o sulfato de chumbo é insolúvel, pode promover uma dupla-troca: PbX + YSO 4 PbSO 4 + XY É só escolher X e Y de forma que as duas substâncias sejam solúveis. Outra forma é fazer um deslocamento do hidrogênio pelo chumbo, já que este é mais reativo: Pb + H 2 SO 4 H 2 + PbSO 4

16 FATORES QUE INFLUENCIAM NA SOLUBILIDADE DOS SAIS. Por que um sal é mais solúvel que outro? A solubilidade em água depende de alguns fatores: A força de interação entre as partículas próximas do soluto; (interação solutosoluto); A força de interação entre as moléculas de água e as do soluto antes da dissolução; (interação soluto-solvente) A força de interação entre as moléculas de água e as do soluto depois da dissolução (interação soluto-solvente) E funciona sempre assim? Sim, mas isso não garante a solubilidade de qualquer coisa em algum líquido. Embora o processo seja sempre semelhante, nem sempre as moléculas do líquido (solvente) são capazes de solubilizar o sólido (soluto).

17 EXERCÍCIOS: 01) Considere as equações: I. Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2 II. P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4 III. AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 IV.CaO + CO2 CaCO3 V. 2 H2O 2 H2 + O2 É considerada uma reação de decomposição: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 02) A sequencia que representa, respectivamente, reações de síntese, análise, simples troca e dupla troca são: I. Zn + Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 + Pb II. FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S III. 2 NaNO3 2 NaNO2 + O2 IV. N2 + 3 H2 2 NH3 a) I, II, III e IV. b) III, IV, I e II. c) IV, III, I e II. d) I, III, II e IV. e) II, I, IV e III.

18 03) Dadas as equações: I - CuCl2 + H2SO4 CuSO4 + 2 HCl II - CuSO4 + 2 NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 III - Cu(OH)2 CuO + H2O A classificação da reação equacionada e o nome do composto assinalado em negrito são: a) Em I - dupla troca e sulfato de cobre I. b) Em III - síntese e óxido cúprico. c) Em II - dupla troca e hidróxido cúprico. d) Em III - análise e óxido cuproso. e) Em I - simples troca e sulfato de cobre II. 04) (UFPA) Observe as reações I e II abaixo: a) síntese e análise. b) simples troca e síntese. c) dupla troca e análise. d) análise e síntese. e) dupla troca e simples troca.

19 05) Colocando-se fragmentos de cobre em solução aquosa de ácido sulfúrico ocorre a formação de gás hidrogênio e sulfato de cobre. Esta reação tem sua equação representada abaixo. Podemos classificar esta reação como: Cu + H2SO4 CuSO4 + H2 a) análise total. b) síntese. c) simples troca. d) dupla substituição. e) decomposição. 06) (FUVEST-SP) A decomposição térmica do dicromato de amônio é representada pela equação: 1 (NH4)2Cr2O7 N2 + CrxOy + z H2O Os valores de x, y e z são, respectivamente: a) 2, 3 e 4. b) 2, 7 e 4. c) 2, 7 e 8. d) 3, 2 e 4. e) 3, 2 e 8.

20 07) (UFPI) A reação de X com Y é representada abaixo. Indique qual das equações melhor representa a equação química balanceada. a) 2 X + Y2 2 XY b) 6 X + 8 Y 6 XY + 2 Y c) 3 X + Y2 3 XY + Y d) X + Y XY e) 3 X + 2 Y2 3 XY + Y2

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