Aula 01: Introdução a Química Analítica. Reações e EquaçõesIônicasTópico 01: Introdução a Química Analítica

2– O que devemos analisar em uma amostra?

2.1 - No primeiro questionamento temos que saber quais são as substâncias presentes e quanto delas está presente na amostra. Para que isto possa se realizar foi feita a divisão da química analítica em dois grandes grupos.

2.2 – Importância da química analítica qualitativaA identificação de substâncias e compostos é o passo inicial para uma análise química. A compreensão dos processos e equilíbrios que ocorrem é de fundamental importância para um aprendizado coerente. A química caracteriza-se por ser uma área do conhecimento científico onde seus conceitos dão suporte aos procedimentos e atividades experimentais. Por isto, atividades laboratoriais com suporte teórico, sobretudo a realização de práticas laboratoriais são de fundamental importância na formação dos químicos. Alguns conceitos básicos de reações ácido-base, reações de precipitação e reações de oxi-redução serão abordados nesta disciplina. A identificação de íons em minerais, efluentes industriais, ligas metálicas e fluidos biológicos são algumas das atividades que poderão ser desenvolvidas à medida que os conceitos forem abordados.

Tópico 02: Reações e Equações Iônicas

1- IntroduçãoAs equações químicas representam as reações químicas, esta representação deve se aproximar o mais fielmente possível da verdadeira reação que se processa, necessitamos, portanto da reação iônica essencial, ou seja, a reação que realmente ocorre retirando destas os íons expectadores, para que saibamos disto é necessário antes consultarmos a tabela de solubilidade e a partir daí escrever as reações.

As reações iônicas são eficientes e rápidas, dependem basicamente da colisão entre íons.

São evidenciadas pela mudança de cor, odor, evolução de gases, desprendimento ou absorção de calor, formação de precipitado, variação de pH, condutividade,etc. As reações mais comuns são:

1. Ácido-base,2. Precipitação,3. Formação de complexos4. Oxi-redução.

2 – Eletrólitos

São compostos que podem conduzir energia elétrica em solução, estes podem ser:• Eletrólitos fortes – São aqueles que quando em água se ionizam totalmente.• Eletrólitos fracos – São aqueles que quando em água se ionizam pouco.

2.1 - Regras para se escrever uma equação química

1 – Eletrólitos fortes em solução devem ser escritos nas suas formas iônicas.

Ex. ácido clorídrico (H+ + Cl-), hidróxido de sódio (Na+ + OH-), nitrato de cálcio (Ca2+ + 2NO3-), sulfato de sódio (2Na+ + SO4=).

2 – São escritos nas formas moleculares

1- Todos os sólidos presentes ou formados na reação.Ag+ + Cl- ⇆ AgCl(s)

2- Todos os gases presentes ou formados na reação.

2H+ + S= ⇆ H2S(g)

3- Todos os eletrólitos fracos solúveis.Ex. ácido cianídrico (HCN), ácido acético (CH3COOH)

4- Todos não eletrólitosEx. uréia (CO (NH2)2)

2.2 - Regras para determinação do número de oxidação

1- O nº de oxidação de um elemento não combinado é zero.Ex. Fe, Na

2- O nº de oxidação de um cátion é igual a sua carga.Ex. Ba+2 → +2, Al+3 → +3, Na +1 → +1

3- O nº de oxidação do oxigênio combinado é -2, exceto nos peróxidos (-1) e nos super- óxidos (-1/2).Ex. H2O → -2, H2O2 → -1, NaO2→ -1/2

4- O nº de oxidação do hidrogênio combinado é +1, exceto nos hidretos (-1).Ex. H2O → +1, LiH → -1, CaH2→ -1

5- A soma do nox dos elementos que compõe o íon deve ser igual a carga definitiva do íon.Ex. PO4

3- → P +5, CrO4=→ Cr +6, MnO4

- → Mn+7

6- Para uma molécula a soma total deve ser zero.

2.3 – Reação iônica essencialA representação final da reação deve ser feita levando-se em consideração apenas os íons que participam diretamente da reação, os íons que servem apenas para contrabalançar carga são chamados de íons expectadores e devem ser eliminados na representação final. Para que possamos realizar isto necessitamos antes conhecer a solubilidade dos compostos, para tanto temos a tabela de solubilidade (ver material de apoio), onde se segue a seguinte regra:Se o composto for considerado solúvel, representamos na forma iônica, se o composto não for solúvel, escrevemos na forma molecular. A tabela de solubilidade torna-se útil, pois prediz com certo grau de confiabilidade que compostos possivelmente serão formados quando os reagentes estiverem em solução aquosa.

Exemplo de obtenção de reação iônica essencial

2.4 – Exemplos de como obter a representação de uma reação iônica essencial1 – Nitrato de prata e cloreto de magnésio

1 passo:

Representação das formas moleculares dos reagente e possíveis produtos