Aula 10 _reações quimicas

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Aula 10 – Reações Químicas

Professora Mír ian Costa S i l va

Como saber se uma reação ocorreu?

Reações químicas

(transformações )

• Mudança de cor

• Formação de gases

• Formação de sólidos

• Alteração de temperatura

http://www.ursula.com.br/colegio/fotos/eventos/quimica2003/fotos.asp?Foto=6

Principais reações químicas

–Digestão, leite,vinho,ferrugem,cozinha...

Principais fenômenos físicos

– Mudanças de estados físicos -

Alguns símbolos importantes

(s),(l),(g),(aq),↓,↗,∆,λ, < > , ⇌

Equação química

É a representação gráfica (no papel) de uma reação química .

1HCl(l) + 1NaOH(l) → 1H2O(l) + 1NaCl(aq)

1° membro (reagentes) 2° membro (produtos)

E quais os 4 tipos de reações?

1.Síntese

2 ou + reagentes → 1 só produto

A + B → AB , S + O2 → SO2

Obs : Nesse tipo de reação pode ou não ocorrer oxidorredução .

2.Análise

1 produto → 2 ou + reagentes

AB → A+B , CaCO3 → CaO + CO2

Há 3 tipos de análise , conforme o agente causador da reação .

Eletrólise – Corrente elétrica

Fotólise – Luz

Pirólise - Aquecimento

Obs : Esse tipo de reação pode ocorrer c/ ou s/ oxidorredução .

3.Simples troca

Onde uma substância simples +1 substância composta reagem entre si

deslocando , ou o cátion , ou o ânion da substância composta .

A + BC → AC+ B

Ag°+ HgS→ AgS + Hg°

Obs : Esse tipo de reação sempre ocorre

c/ oxidorredução .

Quando a substância simples (C) é um metal, ela deverá ser mais reativa (eletropositiva) que A, para poder deslocá-lo. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletropositividade.

Reatividade ou eletropositividade aumenta

Cs Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Zn C r Fe Co Ni Sn Pb H Sb As Bi Cu Ag Hg Pt Au

Reatividade ou eletropositividade aumenta

Cs Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Zn C r Fe Co Ni Sn Pb H Sb As Bi Cu Ag Hg Pt Au

Um metal que vem antes na fila desloca um que vem depois.

2 Na + FeCl2 => 2 NaCl + FeA reação ocorre pois o Na é mais reativo que o Fe.

Quando a substância simples é um não metal, a reação ocorre se o não metal (C) for mais reativo (eletronegativo) que o não metal B. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletronegatividade.

Reatividade ou eletronegatividade aumenta

F O N Cl Br I S C P

Reatividade ou eletronegatividade aumenta

F O N Cl Br I S C P

Não metal que vem antes na fila é mais reativo (eletronegativo) e desloca um que vem depois.

H2S + Cl2 => 2 HCl + S

Obs : Pode-se prever a ocorrência ,ou não, de uma reação de simples troca pela consulta de uma tabela de

reatividade .

Elementos + reativos conseguem deslocar elementos menos reativos .

Diz-se que um metal é + reativo que outro , quando tem + facilidade p/ sofrer oxidação (perder elétrons).

4.Dupla Troca

Troca-se cátion c/ cátion e ânion c/ ânion entre as substâncias compostas.

AB + CD → AD + CB

AgCl + NaNO3 → AgNO3 + NaCl

Obs1:Nesse tipo de reação o meio aquoso é fundamental p/ troca de íons.

Obs3:Neutralização é uma “DT” especial.

Obs : Pode –se prever a ocorrência de uma reação de dupla troca pela :

•Formação de um sal insolúvel

•Formação de um gás

•Formação de um produto ionizável↓

•Se for uma neutralização

Nas reações químicas tanto o H2SO4

concentrado quanto o P2O5 podem ser utilizados como

agentes desidratantes

Outras reações importantes

CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2

C2H2+O2 CO2+H2OCaCO3 CaO+CO2

Ca(OH)2+CO2 CaCO3

Na°+H2O NaOH+H2

2 Na°(s)+ 2 H2O(l) → 2 NaOH(l) + 1H2(g)

Os números na frente das fórmulas mostram a proporção em que as

substâncias reagem entre si (em n° de mols) e se chamam Coeficientes .

Tá,tá,tá,tá...Vocês ainda não sabem balancear uma

equação?

Componentes de uma Equação Química:

EquaçãoQuímica

Química

Numérica

Simbólica

Ele. isolados

Sub. simples

Sub. compostas

índice

coeficiente

(s)- sólido(s)- sólido

(l)- liquido(l)- liquido

(g)- gasoso(g)- gasoso

(v)- vapor(v)- vapor

(aq)- aquoso(aq)- aquoso

- aquecimento- luzEletr.- C. elétricaMnO2-catalizador

-formação de gás-formação de gás

- formação de - formação de precipitadoprecipitado

- reversível- reversível

C

O2

H2O

2H2O

Balanceamento de equações (parte inicial)

Índices

CO2 CaCO3Al(OH)3 Al2(SO4)3

C =1O=2

Ca=1C=1O=3

Al=1O=3 (1x3)H=3 (1x3)

Al=2S=3 (3x1)O=12 (4x3)

Obs: elementos em perenteses devem ser multiplicados pelo índice que fica no lado de fora

Coeficiente:

3 H2O 2 Bi2O3 3 Cu(OH)2 4 Ca3(PO4)2

H =2x3 =6O =1x3=3

Bi =2x2=4O =3x2=6

Cu =1x3=3O =2x3=6H =2x3=6

Ca =3x4=12P =2x4=8O =4x2=8x4=32

Repetem cada elementos químicos de uma molécula

Repetem a molécula completa

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

Em certas reações podemos encontrar átomos que ganham elétrons e outros que os perdem. Quando um átomo perde elétrons, ele se oxida e o seu nox aumenta. Quando um átomo ganha elétrons, ele se reduz e o seu nox diminui.

Os processos de oxidação e redução são sempre simultâneos. O átomo que se oxida, cede seus elétrons para que outro se reduza. O átomo que se reduz recebe os elétrons de quem se oxida. Assim ...

Agente redutor é o elemento que se oxidaAgente redutor é o elemento que se oxida Agente oxidante é o elemento que se reduzAgente oxidante é o elemento que se reduzAgente redutor é o elemento que se oxidaAgente redutor é o elemento que se oxida Agente oxidante é o elemento que se reduzAgente oxidante é o elemento que se reduz

A base do balanceamento de reações pelo método de óxido-redução é a igualdade na quantidade dos elétrons na redução e na oxidação .

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoRegras para o balanceamento:Regras para o balanceamento:

1º) Determinar, na equação química, qual espécie se oxida e qual se reduz.

2º) Escolher os produtos ou reagentes para iniciar o balanceamento.

3º) Encontrar os Δoxid e Δred :

Δoxid = número de elétrons perdidos x atomicidade do elementoΔred = número de elétrons recebidos x atomicidade do elemento

As atomicidades são definidas no membro de partida (reagentes ou produtos).

4º) Se possível, os Δoxid e Δred podem ser simplificados. Exemplificando ...

Δoxid = 4 Δred = 2

simplificando ...Δoxid = 2 Δred = 1


5º) Para igualar os elétrons nos processos de oxidação e redução:

O Δoxid se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se reduz.

O Δred se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se oxida.

6º) Os coeficientes das demais substâncias são determinados por tentativas, baseando-se na conservação dos átomos.

Os exemplos a seguir ajudarão à compreensão


NaBr + MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4NaBr + MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4

O Br oxida; vai de nox = -1 para nox = 0. Esta oxidação envolve 1 elétron e a atomicidade do Br no NaBr é 1:

Δoxid = 1 x 1 = 1Δoxid = 1 x 1 = 1

O Mn reduz; vai de nox = +4 para nox = +2. Esta redução envolve 2 elétrons e a atomicidade do Mn no MnO2 é 1:

Δred = 2 x 1 = 2Δred = 2 x 1 = 2

Invertendo os coeficientes obtidos, como manda o método, temos:


2NaBr + 1MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO42NaBr + 1MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4

Para os outros coeficientes deve ser usado o método de tentativa:

2NaBr + 1MnO2 + 3H2SO4 => 1MnSO4 + 1Br2 + 2H2O + 2NaHSO42NaBr + 1MnO2 + 3H2SO4 => 1MnSO4 + 1Br2 + 2H2O + 2NaHSO4

Mais Exemplos?

Uma mesma substância contém os átomos que se oxidam e também os que se reduzem


NaOH + Cl2 => NaClO + NaCl + H2ONaOH + Cl2 => NaClO + NaCl + H2O

Os átomos de Cl no Cl2 tem nox igual a zero.No segundo membro temos:Cl com nox = +1 no NaClO Cl com nox = -1 no NaCl. Como a única fonte de Cl na reação é o Cl2, a reação pode ser reescrita:

NaOH + Cl2 + Cl2 => NaClO + NaCl + H2ONaOH + Cl2 + Cl2 => NaClO + NaCl + H2O

Como o Cl2 vai ser o elemento de partida tanto para a oxidação quanto para a redução, a atomicidade nos dois processos será igual a 2. A oxidação envolve mudança do nox do Cl no Cl2 de zero para +1, ou seja, um elétron:

Δoxid = 1 x 2 = 2Δoxid = 1 x 2 = 2


Na redução o nox do Cl no Cl2 vai de zero para -1, ou seja, um elétron.

Δred = 1 x 2 = 2Δred = 1 x 2 = 2

Neste caso podemos simplificar:

Δoxid = Δred = 1Δoxid = Δred = 1

NaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => NaClO + NaCl + H2ONaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => NaClO + NaCl + H2O


4NaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => 2NaClO + 2NaCl + 2H2O4NaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => 2NaClO + 2NaCl + 2H2O

4NaOH + 2Cl2 => 2NaClO + 2NaCl + 2H2O4NaOH + 2Cl2 => 2NaClO + 2NaCl + 2H2O


A água oxigenada atuando como oxidante

FeCl2 + H2O2 + HCl => FeCl3 + H2OFeCl2 + H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O

O oxigênio da água oxigenada tem nox = -1, no H2O, tem nox = -2. Reduziu envolvendo 1 elétron. A atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2:

Δred = 2 x1 = 2Δred = 2 x1 = 2

O ferro do FeCl2 tem nox = 2+, já no segundo membro, no FeCl3, tem nox = 3+. Oxidou envolvendo 1 elétron. A atomicidade do ferro na substância de partida (FeCl2) é igual a 1:

Δoxid = 1 x 1 = 1Δoxid = 1 x 1 = 1

Invertendo os coeficientes:

2FeCl2 + 1H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O22FeCl2 + 1H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O2

2FeCl2 + 1H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O22FeCl2 + 1H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O2



A água oxigenada atuando como redutor

O Mn no MnO4, possui nox = 7+. No MnSO4, o Mn tem nox = a 2+. Reduziu envolvendo 5 elétrons. A atomicidade do Mn na substância de partida (KMnO4) é igual a 1:

Δred = 5 x1 = 5Δred = 5 x1 = 5

No primeiro membro temos o oxigênio com dois nox diferentes:nox = 1- na água oxigenada e nox = 2 - no H2SO4 e KMnO4

Como o O2 é gerado a partir da água oxigenada, ela será a substância de partida. O oxigênio, na água oxigenada tem nox = 1-. No O2 tem nox igual a zero. Oxidou com variação de um elétron. A atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2:

Δoxid = 1 x 2 = 2Δoxid = 1 x 2 = 2

KmnO4 + H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2KmnO4 + H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2


Invertendo os coeficientes:

2KmnO4 + 5H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O22KmnO4 + 5H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2


2KmnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 => 1K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2 2KmnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 => 1K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2

Ok, eu me

rendo... Acabou!

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