REAÇÕES QUÍMICAS 1. CONCEITO: São fenômenos, transformações que modificam a composição química da substância.

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1 REAÇÕES QUÍMICAS 1. CONCEITO: São fenômenos, transformações que modificam a composição química da substância.

2 2. REPRESENTAÇÃO/SIMBOLOGIA: Equações Químicas Equações Químicas Representação simbólica e abreviada de uma reação química. Representação simbólica e abreviada de uma reação química. Escrita usada pelos químicos,linguagem universal e simplificada de expressar um fenômeno químico ou reação química. Escrita usada pelos químicos,linguagem universal e simplificada de expressar um fenômeno químico ou reação química. Ex: 2 H 2 + O 2 2 H 2 O REAGENTES PRODUTO REAGENTES PRODUTO

3 REAÇÕES QUÍMICAS Fórmulas: Aspectos qualitativos. Fórmulas: Aspectos qualitativos. Ex: H 2, O 2, H 2 O Ex: H 2, O 2, H 2 O Coeficientes estequiométricos: Indicam a proporção das espécies na reação. Aspecto quantitativo. Coeficientes estequiométricos: Indicam a proporção das espécies na reação. Aspecto quantitativo. Ex: 2 H 2 + O 2 2 H 2 O

4 REAÇÕES QUÍMICAS Sinais: Sinais: ∆ = aquecimento; ppt; ppt; liberação de gás; liberação de gás; (s),(l),(g) estados de agregação da matéria; (aq)

5 REAÇÕES QUÍMICAS OPS!!!!! Equação iônica: quando uma reação envolve substâncias iônicas ou ionizadas, pode-se escrever apenas os íons que interessam a explicação do fenômeno químico; Equação iônica: quando uma reação envolve substâncias iônicas ou ionizadas, pode-se escrever apenas os íons que interessam a explicação do fenômeno químico; Ex: H + + OH - H 2 O Equação iônica é a equação química em que aparecem íons, além de moléculas e átomos

6 REAÇÕES QUÍMICAS BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS: BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS: Métodos: Métodos:  Tentativas:  Raciocinar com o elemento ou radical que aparece apenas uma vez no 1º e no 2º membros.  Preferir o elemento ou radical que possuir maior índice.  Escolhido o elemento ou radical transpor seus índices de um membro para outro, usando-os como coeficientes.

7 REAÇÕES QUÍMICAS  Prosseguir com outros elementos ou radicais usando o mesmo raciocínio até o final do balanceamento. Ex: Balancear as seguintes equações químicas: 4 Al + 3 O 2 2 Al 2 O 3 4 Al + 3 O 2 2 Al 2 O 3 2Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 Al 2 (SO4) 3 + 3 H 2 O

8 REAÇÕES QUÍMICAS CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES QUÍMICAS : CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES QUÍMICAS :

9 REAÇÕES QUÍMICAS Quanto a quantidade de calor liberado ou consumido: Quanto a quantidade de calor liberado ou consumido: a) Libera calor: EXOTÉRMICA Ex: queima do carvão: C + O 2 CO 2 + calor C + O 2 CO 2 + calor b) Consome calor: ENDOTÉRMICA b) Consome calor: ENDOTÉRMICA Ex: N 2 + O 2 + calor 2 NO

10 Quanto ao mecanismo de reação: Quanto ao mecanismo de reação: Síntese ou adição Síntese ou adição Análise ou decomposição Análise ou decomposição Deslocamento ou substituição ou simples troca Deslocamento ou substituição ou simples troca Dupla troca ou dupla substituição Dupla troca ou dupla substituição

11 Síntese ou adição: duas ou mais substâncias reagem produzindo uma única sustância: Síntese ou adição: duas ou mais substâncias reagem produzindo uma única sustância:Ex: C + O 2 ∆ CO 2 C + O 2 ∆ CO 2 S + O 2 ∆ SO 2 S + O 2 ∆ SO 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2

12 Reação de síntese total: Reação de síntese total: Os reagentes são somente substâncias simples: Ex: C + O 2 ∆ CO 2 Reação de síntese parcial: Reação de síntese parcial: Quando tiver ao menos entre os um dos reagentes uma substância composta: Quando tiver ao menos entre os um dos reagentes uma substância composta: CaO + H 2 O Ca(OH) 2

13 REAÇÕES QUÍMICAS Análise ou decomposição: Uma substância é dividida em duas ou mais substâncias: Análise ou decomposição: Uma substância é dividida em duas ou mais substâncias: EX: 2 HgO 2 Hg + O 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2

14 REAÇÕES QUÍMICAS Pirólise: decomposição pelo calor: Pirólise: decomposição pelo calor: 2CU(NO 3 ) 2 2CuO + 4NO 2 + O 2 Fotólise: decomposição pela luz: Fotólise: decomposição pela luz: H 2 O 2 luz H 2 O + 1/2 O 2 H 2 O 2 luz H 2 O + 1/2 O 2 Eletrólise: decomposição pela eletricidade: Eletrólise: decomposição pela eletricidade: H 2 O eletrólise H 2 + 1/2 O 2 H 2 O eletrólise H 2 + 1/2 O 2

15 REAÇÕES QUÍMICAS Deslocamento ou substituição ou simples troca: Substância simples reage com substância composta deslocando uma parte da substância composta, formando uma nova substância. Deslocamento ou substituição ou simples troca: Substância simples reage com substância composta deslocando uma parte da substância composta, formando uma nova substância.Ex: 1. Cu + AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 Ag 2. Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu 3. Fe + 2 HCl FeCl 2 + H 2

16 Dupla troca ou dupla substituição: Dupla troca ou dupla substituição: Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos. Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos.Ex: NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 FeS + 2 HCl FeCl 2 + H 2 S OBS: A reação de salinificação é um exemplo de reação de dupla troca: HCl + NaOH NaCl + H 2 O

17 REAÇÕES QUÍMICAS OPS!!!! Aspectos visuais que indicam o acontecimento de uma reação química: Mudança de coloração, liberação de gás, precipitação (formação de composto insolúvel), aparecimento de chama. Fatores que influenciam nas reações químicas: Fatores que influenciam nas reações químicas: 1. superfície de contato 2. afinidade química reatividade

18 REAÇÕES QUÍMICAS Reação de oxirredução: Reação de oxirredução: Um dos reagentes terá deverá ter tendência a perder elétrons e o outro a receber elétrons. Um dos reagentes terá deverá ter tendência a perder elétrons e o outro a receber elétrons. Lembre-se: Lembre-se: Os metais têm tendência a ceder elétrons e os ametais a receber elétrons. Os metais têm tendência a ceder elétrons e os ametais a receber elétrons. Conseqüentemente os metais são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução. Conseqüentemente os metais são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução.

19 REAÇÕES QUÍMICAS Reações químicas – metais K Ba Ca Na Mg Al Cr Zn Fe Ni H Cu Hg Ag Pt Au metais nobres reatividade X nobreza metais nobres reatividade X nobreza reatividade crescente reatividade crescente ácido sulfúrico e ácido nítrico reagem com os metais nobres dando reações complexas, não produzem hidrogênio, pois os metais nobres estando depois do hidrogênio na fila de reatividade, não pode deslocar o H + do ácido: Cu + 2 H 2 SO 4 CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2 ácido sulfúrico e ácido nítrico reagem com os metais nobres dando reações complexas, não produzem hidrogênio, pois os metais nobres estando depois do hidrogênio na fila de reatividade, não pode deslocar o H + do ácido: Cu + 2 H 2 SO 4 CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2

20 REAÇÕES QUÍMICAS Mg + HgSO 4 MgSO 4 + Hg Mg + HgSO 4 MgSO 4 + Hg Fe +CuCl 2 FeCl 2 + Cu Fe +CuCl 2 FeCl 2 + Cu Ag + Al(NO 3 ) 3 Não ocorre Ag + Al(NO 3 ) 3 Não ocorre Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 Au +HCl Não ocorre Au +HCl Não ocorre

21 Ametais: Ametais: Têm tendência a ganhar elétrons, são oxidantes sofrem redução. Os ametais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletronegatividade: F O Cl Br I S F O Cl Br I S ordem crescente de eletronegatividade Obs: I 2 + NaCl não ocorrerá I 2 + NaCl não ocorrerá Os metais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletropositividade. Quanto maior a eletropositividade maior será a sua reatividade. Os metais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletropositividade. Quanto maior a eletropositividade maior será a sua reatividade. Os ametais seguem a propriedade da eletronegatividade. Quanto maior a eletronegatividade maior será sua reatividade. Os ametais seguem a propriedade da eletronegatividade. Quanto maior a eletronegatividade maior será sua reatividade.

22 OPS!!!!! curiosidades = Reações de dupla troca: OPS!!!!! curiosidades = Reações de dupla troca: Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 Fe(SO 4 ) 3 + NaOH2Fe(OH) 3 + 3 Na 2 SO 4

23 II. Quando um produto for mais volátil que os reagentes: II. Quando um produto for mais volátil que os reagentes: FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S 2 NaCl + H 2 SO 4 ∆Na 2 SO 4 + 2 HCl 2 NaCl + H 2 SO 4 ∆Na 2 SO 4 + 2 HCl 2NaNO 3 + H 2 SO 4 ∆ Na 2 SO 4 + 2 HNO 3 2NaNO 3 + H 2 SO 4 ∆ Na 2 SO 4 + 2 HNO 3

24 Exemplos Na 2 NO 3 + H 2 SO 4 H 2 CO 3 + Na 2 SO 4 Na 2 NO 3 + H 2 SO 4 H 2 CO 3 + Na 2 SO 4 K 2 SO 3 + HCl H 2 SO 3 + 2KCl K 2 SO 3 + HCl H 2 SO 3 + 2KCl NH 4 Cl + NaOH NaCl + NH 4 OH NH 4 Cl + NaOH NaCl + NH 4 OH

25 OPS!!! OPS!!! Decomposição : Decomposição : H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O H 2 SO 3 SO 2 + H2O NH 4 OH NH 3 + H 2 O

26 Quando um dos for menos ionizados que os reagentes: Quando um dos for menos ionizados que os reagentes: HCl + NaOH NaCl + H 2 O NaOH + NH 4 Cl NaCl + NH 4 OH H 2 SO 4 + 2 NaNO 2 Na 2 SO 4 + 2HNO 2

27 *** Ocorrência da reação de deslocamento*** *** Ocorrência da reação de deslocamento*** DESLOCAMENTO POR METAIS: Zn(s) + CuSO 4 (aq) ZnSO 4 (aq) + Cu(s) Cu(s) + ZnSO 4 (aq) NÃO ACONTECE A reatividade indica a nobreza do metal. Quanto menos reativo mais nobre o metal será. Au, Ag, Pt: METAIS NOBRES Au, Ag, Pt: METAIS NOBRES Cu e Zn: SEMI-NOBRES Cu e Zn: SEMI-NOBRES REATIVIDADE: Fr,alcalinos, alcalinos terrosos, Al>Mg>Zn>Cr>Fe> Ni>Sn>PbHIDROGÊNIO>Hg>Ag>Pt>Au

28 DESLOCAMENTO POR AMETAIS: DESLOCAMENTO POR AMETAIS: A reatividade está relacionada a eletronegatividade. A reatividade está relacionada a eletronegatividade. Quanto mais eletronegativo maior será a reatividade dos ametais. Exemplos: Cl 2 + NaBr 2 NaCl + Br 2 Cl 2 + NaBr 2 NaCl + Br 2 Br 2 + NaCl NÃO ACONTECE Br 2 + NaCl NÃO ACONTECE

29 Atenção: Atenção: * Um metal é deslocado pelo seu sal, o ânion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: CuSO 4 + Zn ZnSO 4 + Cu Cu 2 +(aq) + Zn(s)Zn 2 + + Cu0(s)Equação iônica (mostra a transferência de elétrons) * Um ametal deslocado pelo seu sal, o cátion do sal não participa da reação é “íon espectador”: Exemplo: 2NaBr + Cl 2 2NaCl + Br 2 2Br - + Cl 2 Br 2 + 2Cl -

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77 Cu + AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 Ag Cu + AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 Ag

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79 Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu

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81 Fe + 2 HCl FeCl 2 + H 2

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83 Dupla troca ou dupla substituição: Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos. Dupla troca ou dupla substituição: Permuta de elementos ou radicais dando origem a novos compostos.

84 Ex:

85 NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3

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87 FeS + 2 HClFeCl 2 + H 2 S

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89 A reação de salinificação é um exemplo de reação de dupla troca.

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91 HCl + NaOH NaCl + H 2 O

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93 OPS!!!! OPS!!!! Aspectos visuais que indicam o acontecimento de uma reação química: Aspectos visuais que indicam o acontecimento de uma reação química:

94 Mudança de coloração, liberação de gás, precipitação (formação de composto insolúvel), aparecimento de chama

95 Fatores que influenciam nas reações químicas Fatores que influenciam nas reações químicas

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97 Requisitos para a ocorrência de uma reação química:

98 (requisitos que ajudam para a ocorrência de reações químicas)

99 superfície de contato superfície de contato

100 afinidade química, tendência para reagir: afinidade química, tendência para reagir:

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105 Reação de oxirredução: Reação de oxirredução:

106 Um dos reagentes terá deverá ter tendência a perder elétrons e o outro a receber elétrons.

107

108 Lembre-se:

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110 Os metais têm tendência a ceder elétrons e os ametais a receber elétrons.

111

112 Conseqüentemente os metais são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução. Conseqüentemente os metais são oxidados e agem como redutores, enquanto os ametais são oxidantes, sofrendo redução.

113 Assim, quanto maior a eletropositividade maior será a tendência a ceder elétrons aumentando a de reatividade.

114 K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe H Cu Hg Ag

115 metais nobres metais nobres

116 reatividade crescente

117 ácido sulfúrico e ácido nítrico reagem com os metais nobres dando reações complexas, não produzem hidrogênio, pois os metais nobres estando depois do hidrogênio na fila de reatividade, não pode deslocar o H + do ácido:

118

119 Cu + 2 H 2 SO 4 CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2

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121 Ametais:

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123 Têm tendência a ganhar elétrons, são oxidantes sofrem redução. Os ametais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletronegatividade:

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125 F O Cl Br I S

126

127 ordem crescente de eletronegatividade

128

129 Obs:

130 I 2 + NaCl não ocorrerá por que a eletronegatividade do iodo é menor que a do cloro.

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132 Concluindo; os metais na ordem de reatividade seguem a propriedade da eletropositividade. Quanto maior a eletropositividade maior será a sua reatividade.

133 Os ametais seguem a propriedade da eletronegatividade quanto maior a eletronegatividade maior será sua reatividade

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135 OPS!!!!! curiosidades = Reações de dupla troca: Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): Quando um dos produtos for menos solúvel que os reagentes (a maior parte das reações em solução aquosa): Reagentes solúveis e produtos ou produto insolúvel com a formação de ppt. Reagentes solúveis e produtos ou produto insolúvel com a formação de ppt. NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 Fe(SO 4 ) 3 + NaOH2Fe(OH) 3 + 3 Na 2 SO 4 Fe(SO 4 ) 3 + NaOH2Fe(OH) 3 + 3 Na 2 SO 4 II. Quando um produto for mais volátil que os reagentes: II. Quando um produto for mais volátil que os reagentes:

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137 FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S 2 NaCl + H 2 SO 4 ∆Na 2 SO 4 + 2 HCl 2 NaCl + H 2 SO 4 ∆Na 2 SO 4 + 2 HCl

138

139 2NaNO 3 + H 2 SO 4 ∆ Na 2 SO 4 + 2 HNO 3 2NaNO 3 + H 2 SO 4 ∆ Na 2 SO 4 + 2 HNO 3

140 OPS!!! OPS!!!

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142 Decomposição :

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144 H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O

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146 H 2 SO 3 SO 2 + H 2 O

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148 NH 4 OHNH 3 + H 2 O

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150 EX: Por esse motivo toda reação de dupla troca em que deveria haver produção de H 2 CO 3, H 2 SO 3, NH 4 OH na realidade produz CO 2, SO 2, NH 3 e água.

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154 Quando um dos for menos ionizados que os reagentes: Quando um dos for menos ionizados que os reagentes:

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156 HCl + NaOHNaCl + H 2 O

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158 NaOH + NH 4 Cl NaCl + NH 4 OH

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160 H 2 SO 4 + 2 NaNO 2 Na 2 SO 4 + 2HNO 2

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163 ALGUMAS REAÇÕES IMPORTANTES:

164 Reações com Oxigênio: Reações com Oxigênio:

165 metal: Óxidos básicos/anfóteros/peróxidos

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187 *** Ocorrência da reação de deslocamento***

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189 DESLOCAMENTO POR METAIS:

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191 Zn(s) + CuSO 4 (aq) ZnSO 4 (aq) + Cu(s)

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194 Cu(s) + ZnSO 4 (aq)NÃO ACONTECE

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196 Por que a reatividade do Cu < Zn, deste modo não consegue deslocar o zinco.

197 A reatividade indica a nobreza do metal. Quanto menos reativo mais nobre o metal será.

198 Au, Ag, Pt: METAIS NOBRES

199 Cu e Zn: SEMINOBRES

200 REATIVIDADE: Fr,alcalinos, alcalinos terrosos, Al>Mg>Zn>Cr>Fe>

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202 >Ni>Sn>Pb HIDROGÊNIO>Hg>Ag>Pt>Au >Ni>Sn>Pb HIDROGÊNIO>Hg>Ag>Pt>Au

203

204

205 DESLOCAMENTO POR AMETAIS:

206

207 A reatividade está relacionada a eletronegatividade. Quanto mais eletronegativo maior será a reatividade dos ametais.

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209 Exemplos:

210 Cl 2 + NaBr 2 NaCl + Br 2

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212 Br 2 + NaClNÃO ACONTECE

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214 O bromo é menos eletronegativo, menos reativo que o cloro.

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216 Para que ocorra reação é necessário que:

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218 AB + CAC + B

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222 TEM DE SER MAIS REATIVO PARA QUE OCORRA A REAÇÃO

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225 Atenção:

226 * Um metal é deslocado pelo seu sal, o ânion do sal não participa da reação é “íon espectador”:

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228 Exemplo:

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230 CuSO 4 + ZnZnSO 4 + Cu

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232 Cu 2+ (aq) + Zn(s)Zn 2+ + Cu 0 (s) Equação iônica (mostra a transferência de elétrons)

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235 * Um ametal deslocado pelo seu sal, o cátion do sal não participa da reação é “íon espectador”:

236 Exemplo:

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238 2NaBr + Cl 2 2NaCl + Br 2

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240 2Br - + Cl 2 Br 2 + 2Cl -

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