As Reações Químicas

 

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Curso: Engenharia Química

Disciplina: Química Geral – QUI 511 P03

Docente:Márcia Bispo

Discentes: Alana Lima; Débora Carvalho; Yngrid Mazzuco

Data de realização do experimento: 10 e 17/03/2017

PRÁTICA – REAÇÕES QUÍMICAS

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1. Objetivos

1.Observação e registro de fatos experimentais que caracterizam uma reação química através de suas evidências mais comuns;

2.Familiarização dos estudantes com manipulações de produtos químicos comuns;

3.Representação das reações por meio de equações químicas.

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1. Fundamentação Teórica

Uma reação química pode ser definida como um processo onde substâncias químicas interagem e se transformam em uma ou mais novas substâncias químicas. Este processo também pode ser denominado como sendo uma mudança química (ATKINS E JONES, 2012; CHANG & GOLDSBY, 2013).

Entre as evidências de uma reação química, pode-se citar mudança de cor, liberação de gás, formação de sólido, chama ou luminosidade e mudança de temperatura (OLIVEIRA, MOREIRA DA PAZ, SILVA, 2013).

A representação das reações químicas é feita utilizando-se equações químicas, onde os reagentes (materiais iniciais) e produtos (substâncias formadas) são representados por símbolos (fórmulas químicas), separados por uma flecha que indica o sentido da reação (ATKINS & JONES, 2012; CHANG & GOLDSBY, 2013).

Uma equação química pode ser classificada de duas formas: simplificada e balanceada. Uma equação química simplificada representa o essencial de uma reação, através da representação da identidade dos reagentes e produtos em termos de fórmulas químicas, ou seja, são o resumo qualitativo da reação (ATKINS & JONES, 2012), conforme a equação 01 apresentada abaixo:

Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) +H2(g)

Equação 01:Exemplo de equação química da reação entre o sódio(Na) e a água(H2O)

Segundo Atkins e Jones (2012), “para resumir as reações quantitativamente, é preciso reconhecer que os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química: eles simplesmente mudam de parceiros”. Entretanto, ao observar a equação acima, pode-se perceber que a quantidade de hidrogênio nos reagentes é inferior a quantidade formada, o que não condiz com a lei de conservação das massas de Lavoisier que diz: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Portanto, diz-se que a equação necessita ser balanceada (equação 02), adicionando um coeficiente apropriado (CHANG & GOLDSBY, 2013):

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

Equação 02: Exemplo de equação química balanceada.

Desta forma, pode-se ler a equação química descrita da seguinte forma: dois átomos de sódio podem combinar-se com duas moléculas de água para formas duas moléculas de hidróxido de sódio (NaOH) e uma molécula do gás hidrogênio (H2).

As reações, para ocorrerem, dependem da facilidade com que os reagentes se misturam a ponto de interagirem quimicamente. Mas há algumas substâncias que, ao se misturarem, não há nenhuma transformação química notável, como por exemplo, os cristais de NaCl e AgNO3. Mas, ao serem dissolvidos em água, há formação do AgCl. Isto ocorre porque, ao misturar as soluções, “as substâncias dissolvidas estão intimamente misturadas em nível molecular ou iônico e as transformações químicas podem ocorrer rapidamente” (BRADY & HUMISTON, 1986).

Em uma solução, as substâncias denominadas eletrólitos podem formar íons na solução. Sólidos iônicos solúveis em água e ácidos são eletrólitos (ATKINS & JONES, 2012). Uma propriedade dos eletrólitos é a capacidade de conduzir eletricidade em solução (CHANG & GOLDSBY, 2013).

Um eletrólito forte está quase que completamente na forma de íons quando em solução. Podem ser ácidos fortes, bases fortes e compostos iônicos solúveis. Já os ácidos fracos, a exemplo do ácido acético, não são completamente ionizados em solução, sendo portanto, eletrólitos fracos (ATKINS & JONES, 2012).

Quando se trata de reações entre soluções eletrolíticas, pode haver a precipitação de um sólido, ou seja, ao serem misturadas, as soluções (geralmente formadas por compostos iônicos) podem reagir e resultar numa substância insolúvel, que se separa da solução (CHANG & GOLDSBY, 2013). Na figura abaixo^[1], pode-se ver a formação de alguns precipitados.

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Figura 1: Formação de alguns precipitados. Da esquerda para a direita: CdS, PbS, Ni(OH)2 e Al(OH)3.

As reações eletrolíticas são exemplo de reações de dupla troca ou metátese que são reações onde os cátions e ânions trocam de parceiro. A representação dessas reações pode serfeitaatravés de equações moleculares, onde os reagentes e produtos são escritos como se fossem moléculas (BRADY & HUMISTON, 1986) ou como íons (Equação 3) que é a representação mais fiel desde tipo de reação (BRADY &HUMISTON, 1986):

Ba2+(aq) + 2Cl-(aq)+ 2Na+(aq)+ SO42-(aq) → BaSO4(s) + 2Na+(aq) + 2Cl-(aq)

Equação 3: Equação química iônica.

Pode-se perceber que os íons Na+ e Cl- não sofreram alterações durante o processo, e por esta razão, são denominados íons expectadores. Assim, a reação iônica (Equação 4) representativa pode ser descrita como (BRADY & HUMISTON, 1986):

Ba2+(aq) + SO-4(aq)→  BaSO4(s)

Equação 4:Equação representativa da formação do sulfato de bário.

Outro tipo de reação que pode ser citada é a reação de neutralização (Equação 5) que ocorre entre um ácido (substância doadora de prótons) e uma base (substância receptora de prótons) resultando, de modo geral, num sal (composto iônico formado por um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH- e O2-) (CHANG & GOLDSBY, 2013).