Reações de síntese ou adição

Objetivos

Estudar sistemas químicos, pesquisando dados qualitativos (alteração de temperatura, cor, estado físico, emanação de gases) a fim de verificar a ocorrência de transformações químicas nas substâncias utilizadas.

Introdução

A matéria encontra-se em transformação permanente na Natureza. Sob a ação de agentes, a matéria pode sofrer alterações em seu estado físico ou químico. Uma transformação física não altera a identidade da substância ou matéria, a exemplo das mudanças de estado. Água gelada ou congelada, mesmo que sólida, ainda é água. Um pedaço de ferro pode ser triturado e ainda fundido, mas continua sendo ferro. Uma transformação química é mais fundamental, pois nela a substância ou matéria é destruída e outra ou outras novas são formadas. O exemplo perfeito é a exposição de um pedaço de ferro ao ar livre e chuva. Há uma combinação química do ferro com o oxigênio e água, formando óxido de ferro, ou ferrugem. A transformação química é denominada reação química. Assim, reação química é o processo pelo qual átomos ou grupos de átomos são redistribuídos, resultando em mudança na composição molecular das substâncias.

As substâncias que desaparecem durante essas reações recebem o nome de reagentes, e as que são formadas, produtos. Esses produtos obtidos dependem das condições sob as quais a reação química toma lugar.

Os experimentos a seguir serão analisados qualitativamente, ou seja, tentar-se-á identificar as substâncias que são formadas no final do experimento. Esta análise é comumente baseada em qualidades facilmente identificáveis, como cor, calor, insolubilidade. Com base nessa análise, poder-se-á separar as reações segundo a classificação científica de

Reações de síntese ou adição

Reações de análise ou decomposição

Reações de deslocamento ou simples troca

Reações de dupla troca

A definição de cada tipo será feita durante a discussão dos experimentos que a exemplificarem.

Parte Experimental

Fusão e Combustão do Enxofre

Material Utilizado

Tubo de ensaio, enxofre, bico de Bunsen, espátula, pinça de madeira.

Procedimento e Observação

Colocou-se uma quantidade de enxofre em um tubo de ensaio. Levou-se este tubo com auxílio da pinça à chama do bico de Bunsen. Ao se aquecer, o enxofre mudou de coloração, ficando mais escuro, ao mesmo tempo em que se liqüefazia. Após pouco tempo, houve desprendimento de vapor, certamente o gás de enxofre. O aquecimento foi interrompido após a liquefação e desprendimento do gás.

Aquecendo uma quantidade de enxofre agora numa espátula, sob o ambiente da capela, este também mudou de coloração, ficando mais escuro, e se liqüefez rapidamente. Mantendo o aquecimento, finalmente o enxofre entrou em combustão, mantendo uma coloração bem escura, "sumindo" da espátula após pouco tempo.

Discussão

O aquecimento do enxofre no tubo de ensaio mudou apenas seu estado físico, de sólido para líquido e então para vapor. Já o aquecimento diretamente na chama provocou a combustão desse enxofre, o que mudou sua composição química, destruindo o reagente inicial. A combustão é o processo de oxidação rápida de uma substância com a evolução simultânea de calor e freqüentemente, luz. Assim, é de se concluir que na combustão do enxofre produziu-se dióxido de enxofre, segundo a equação:

S + O2 D ® SO2

Esta é uma reação de síntese, quando duas ou mais substâncias reagem, produzindo uma única substância mais complexa. Aqui, o enxofre aquecido reagiu com o oxigênio do ar, produzindo dióxido de enxofre, ou anidrido sulfuroso.

Ensaios por Via Seca

Material Utilizado

Pinça de metal e de madeira, tubo de ensaio, bico de Bunsen, béquer, pipeta e pêra, almofariz e pistilo, fita de magnésio (Mg) e sulfato de cobre pentaidratado (CuSO4 . 5H2O).

Procedimento e Observação

Levou-se com auxílio da pinça um pedaço de fita de magnésio à chama. Rapidamente e violentamente o magnésio entrou em combustão, produzindo brilho intenso e deixando uma cinza residual.

Após triturar o sulfato de cobre pentaidratado no almofariz, colocou-se o pó no tubo de ensaio e aqueceu-se o conjunto na chama do bico. Com o aumento da temperatura, o pó, que é inicialmente azulado, começa a ficar esbranquiçado, ao mesmo tempo em que há desprendimento de vapor, que inclusive se condensa nas paredes do tubo de ensaio. Após resfriamento, ao se adicionar algumas gotas de água com a pipeta no pó esbranquiçado, este novamente retorna à sua coloração azul.

Discussão

O magnésio apresentou-se como sendo um metal extremamente reativo. Sua combustão também pode ser definida como uma reação de síntese, pois o magnésio reagiu com o oxigênio para gerar óxido de magnésio, segundo a equação:

Mg + O2 D ® 2MgO

Certamente este óxido é a cinza residual, observada no final do experimento.

Para o sulfato de cobre pentaidratado, temos que o aquecimento da substância levou a água combinada com o sulfato de cobre a evaporar, desidratando assim o sal. Forma-se assim o sulfato de cobre anidro. Ao se pingar algumas gotas de água no sal desidratado, este novamente absorve a água e retoma sua coloração azul, formando o hidrato. O hidrato é um cristal consistindo de uma substância sólida combinada quimicamente com água numa proporção definida. Podemos ilustrar o processo de desidratação e hidratação conforme as equações abaixo:

CuSO4 + 5H2O à CuSO4 . 5H2O

CuSO4