Aula 15 QUÍMICA GERAL Ana Luisa Daibert Pinto

Sumário: Aula 15 Fenômenos Físicos e Químicos Reações Químicas Classificação quanto ao calor envolvido quanto ao sentido quanto à velocidade Reações de adição ou síntese Reações de análise ou decomposição Reações de deslocamento ou simples troca Reações de substituição ou dupla troca

Fenômenos Físicos e Químicos A fusão do gelo não produz uma nova substância Este fenômeno é classificado como FENÔMENO FÍSICO  

Recordando: Propriedades da Matéria Mudanças Físicas A substância inicialmente presente possui as mesmas propriedades da substância presente no final. Apenas sua aparência física muda. – Gelo derrete; – Cano de ferro é serrado; – Copo é quebrado; – Folha é rasgada; – Prego é fincado na madeira.

Fenômenos Físicos e Químicos A oxidação do ferro produz novas substâncias Este fenômeno é classificado como FENÔMENO QUÍMICO  

Recordando: Propriedades da Matéria Mudanças químicas Quando uma substância muda sua composição. Novas substâncias são formadas a partir de outras. Evidências:  liberação de gases  formação de precipitado  mudança de cor  alterações de calor Ferrugem na palha de aço, produção de húmus no solo, queima da vela, queima de gás num fogão e de gasolina, álcool ou diesel no motor de um veículo.

Reações Químicas Os fenômenos químicos são denominados de Reações Químicas. Reação Química é o processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma substância, ou mais, em outras substâncias. Quando representamos um fenômeno químico por fórmulas e símbolos teremos um Equação Química. A + B  C + D Reagentes Produto

Reações Químicas As reações químicas fazem parte do nosso dia-a-dia. Por exemplo, quando vamos esquentar a água para preparar o café da manhã, estamos realizando uma reação química, pois o gás do fogão reage com o oxigênio do ar para produzir o calor que utilizamos para cozinhar os alimentos.

Reações Químicas Sabemos que para o carro andar devemos colocar gasolina. Mas o que a gasolina tem a ver com o movimento do carro? Isso só é possível devido a uma reação química. A gasolina utilizada nos veículos é uma mistura de vários compostos. Um deles é o octano, composto formado por carbono e hidrogênio, cuja fórmula química é C8H18. Quando a gasolina reage com o oxigênio do ar produz dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e a energia que é utilizada para fazer com que o carro entre em movimento.

Reações Químicas As reações químicas quanto ao calor envolvido podem ser: ENDOTÉRMICAS São reações que ocorrem absorvendo calor. EXOTÉRMICAS São reações que ocorrem liberando calor.

Reações Químicas Toda reação ocorre com absorção ou liberação de calor. Essa energia é dada pela unidade caloria por mol (cal/mol): Exotérmica: libera calor C + O2  CO2 ΔH = - 94.100 cal C + O2  CO2 + 94.100 cal   Endotérmica: absorve calor N2 + O2  2 NO ΔH = + 21.600 cal N2 + O2 + 21.600 cal  2 NO

Reações Químicas As reações químicas quanto ao sentido podem ser: REAÇÕES REVERSÍVEIS São reações em que reagentes e produtos são consumidos e produzidos ao mesmo tempo.  N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)   REAÇÕES IRREVERSÍVEIS São reações que ocorrem em um único sentido.  C(s) + O2 (g)  CO2 (g)

AgNO3 (aq) + NaCl (aq)  NaNO3 (aq) + AgCl ↓ Reações Químicas As reações químicas quanto à velocidade podem ser: LENTA A formação dos produtos é muito lenta. 4 Fe + 3 O2  2 Fe2O3 RÁPIDA Aquela cujo tempo gasto, desde o momento em que os reagente são colocados em contato ate a formação dos produtos, é pequeno. AgNO3 (aq) + NaCl (aq)  NaNO3 (aq) + AgCl ↓

Classificação das Reações Reações de adição ou síntese Reações de análise ou decomposição Reações de deslocamento ou simples troca Reações de substituição ou dupla troca

Reações de adição ou síntese É quando duas ou mais substâncias reagentes produzem apenas uma única substância como produto. A + B  AB CaO + H2O  Ca(OH)2   N2 + 3 H2O  2 NH3

Reações de análise ou decomposição É quando uma única substância reagente produz duas ou mais substâncias. AB  A + B 2 H2O  2 H2 + O2   CaCO3  CaO + CO2

Reações de análise ou decomposição Em função do agente que provoca a decomposição as reações são classificadas em: ELETRÓLISE Decomposição provocada pela corrente elétrica. PIRÓLISE Decomposição provocada pelo calor. HIDRÓLISE Decomposição provocada pela água. FOTÓLISE Decomposição provocada pela luz.

Reações de deslocamento ou simples troca A substância simples desloca um elemento de uma substância composta, originando outra substância simples e outra composta. A     +   BC          AC     +     B A     +   BC          AB     +     C

Reações de deslocamento ou simples troca A     +   BC          AC     +     B Quando a substância simples  (A) é um metal, ela deverá ser mais reativa (eletropositiva) que B, para poder deslocá-lo. Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletropositividade. Cs > Li > Rb > K > Ba > Sr > Ca > Na > Mg > Be > Al > Mn > Zn > Cr > 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.

Reações de deslocamento ou simples troca A     +   BC          AC     +     B M + MAm Na + FeCl2  NaCl + Fe A reação ocorre pois o Na é mais reativo que o Fe.  

Reações de deslocamento ou simples troca A     +   BC          AB     +     C Quando a substância simples é um ametal, a reação ocorre se o ametal (A) for mais reativo (eletronegativo)  que o ametal (C). Para isso, devemos nos basear na fila de reatividade ou eletronegatividade. F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P Ametal que vem antes na fila desloca um que vem depois.

Reações de deslocamento ou simples troca A     +   BC          AB     +     C Am + MAm Cl2 + 2 NaBr  Br2 + 2 NaCl A reação ocorre pois o Cl é mais reativo que o Br.  

Reações de substituição ou dupla troca É quando duas substâncias compostas trocam entre si partes de suas estruturas, formando duas novas substâncias compostas. Substituem-se mutuamente cátions e ânions. AB + CD  AD + CB 2 KI + Pb(NO3)2  2 KNO3 + PbI2

Reações de substituição ou dupla troca Para a ocorrência das reações de dupla troca, deve ocorrer uma das condições:   Formação de um precipitado (produto insolúvel) 2 KI + Pb(NO3)2  2 KNO3 + PbI2 ↓ Formação de uma substância volátil NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 ↑ Formação de uma substância mais fraca HClO4 + KCN KClO4 + HCN (ácido mais fraco)

Resumo: Classificação das Reações Reações de adição ou síntese A + B  AB   Reações de análise ou decomposição AB  A + B Reações de deslocamento ou simples troca AB + C  AC + B Reações de substituição ou dupla troca AB + CD  AD + CB

Exercícios de Fixação REAÇÕES QUÍMICAS Aula 15 Exercícios de Fixação REAÇÕES QUÍMICAS

Atividades 1) Quando se adiciona HNO3 a NaOH, a temperatura do sistema eleva-se. Pode-se concluir que a reação ocorrida é a) de simples troca com liberação de calor. b) de substituição com absorção de calor. c) de dupla troca com liberação de calor. d) de adição com absorção de calor.

Atividades 2) Considerando as reações químicas representadas pelas equações da coluna I, faça associação com os dados da coluna II: Coluna I Coluna II (1) CaCO3  CaO + CO2 (I) reação de síntese (2) CO2 + H2O + NH3  NH4HCO3 (II) reação de análise (3) NaCℓ + NH4HCO3  NaHCO3 +NH4Cℓ (III) reação de deslocamento (4) Fe + 2HCℓ  FeCℓ2 + H2 (IV) reação de dupla troca a) 1 - II; 2 - III; 3 - I; 4 - III b) 1 - II; 2 - I; 3 - IV; 4 - III c) 1 - I; 2 - II; 3 - III; 4 - IV d) 1 - I; 2 - III; 3 - II; 4 - IV

Atividades 3) Das reações químicas que ocorrem: I. nos flashes fotográficos descartáveis II. com o fermento químico para fazer bolos III. no ataque de ácido clorídrico ao ferro IV. na formação de hidróxido de alumínio usado no tratamento de água representadas respectivamente pelas equações: I. 2Mg + O2  2MgO II. NH4HCO3  CO2 + NH3 + H2O III. Fe + 2 HCℓ  FeCℓ2 + H2 IV. Aℓ2(SO4)3 + 6NaOH  2Aℓ(OH)3 + 3Na2SO4  Classifique cada reação.

Atividades 4) Uma reação de deslocamento simples, de cátion, é mostrada na equação: a) H2SO4 + Ca(OH)2  CaSO4 + 2H2O b) SO3 + H2O  H2SO4 c) Cu + 2 AgNO3  Cu(NO3)2 + 2 Ag d) 2 KBrO3  3 O2 + 2 KBr e) 2 KBr + Cℓ2  2 KCℓ + Br2

Atividades 5) A reação: é classificada como reação de: a) análise. b) deslocamento. c) dupla troca. d) síntese. e) simples troca.

Atividades 6) A decomposição da reação foi devido à: a) Eletrólise b) Pirólise c) Hidrólise d) Fotólise

Atividade de Aprendizagem Orientada 04 Óxidos e o Meio Ambiente Data da entrega: 21 de novembro de 2012