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Reações Inorgânicas e Balanceamento Uma reação química ocorre quando uma ou mais substâncias interagem de modo a formar novas substâncias. A ocorrência de uma reação pode ser detectada através de evidências macroscópicas: • formação de um precipitado; • desprendimento de um gás; • mudança de cor; • variação de temperatura; Formação do cloreto chumbo (PbCl2) 2 NaCl + Pb(NO3)2 PbCl2 (↓) + 2NaNO3 solúvel solúvel insolúvel solúvel Obs.: todo composto insolúvel que se forma durante uma reação, é chamado de precipitado, e, geralmente, é colorido. REAÇÃO DE SÍNTESE ou ADIÇÃO REAÇÕES INORGÂNICAS DE IMPORTÂNCIA REAÇÕES DE DECOMPOSIÇÃO ou ANÁLISE REAÇÕES DE DESLOCAMENTO ou SIMPLES TROCA REAÇÕES DE DUPLA TROCA ou NEUTRALIZAÇÃO 1. Reação de Síntese ou Adição As reações de síntese ou adição, são aquelas onde duas ou mais substâncias se combinam para formar uma única substância. Fórmula geral: A + B AB N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g) + calor “reação exotérmica” SO3 + H2O H2SO4 NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 2. Reação de Decomposição ou Análise As reações de análise ou decomposição são o oposto das reações de síntese, ou seja, um único reagente dá origem a vários produtos mais simples do que ele. Fórmula geral: AB A + B 2 NH3 + calor 3 H2 + N2 “Reação endotérmica” 2. Reação de decomposição: Eletrólise da água 2 H2O c.e 2 H2 + O2 reagente produtos 4 átomos de H 4 átomos de H 2 átomos de O 2 átomos de O A reação está balanceada 3. Reação de Deslocamento ou simples troca K > Ca > Na > Mg > Al > Mn > Zn > Cr > Fe > Sn> Pb > H > Cu > Ag > Pt > Au metais nobres Ordem decrescente de Reatividade Fe(s) + H2SO4(aq) FeSO4(aq) + H2 ↗ A reação ocorre!!! Cu(s) + H2SO4(aq) CuSO4 + H2 ↗ A reação NÃO ocorre!!! Em uma reação de simples troca há dois reagentes e dois produtos. Entre os dois reagentes, um é uma substância simples, e o outro é uma substância composta; com os produtos acontece o mesmo. Fórmula geral: A + BC AC + B 4. Reação de dupla troca Diz-se que uma reação é de dupla troca quando há dois reagentes e dois produtos, todos substâncias inorgânicas compostas , e ocorre uma espécie de “troca”, conforme a equação a seguir. Fórmula geral: AB + CD AD + CB NaCℓ (aq) + AgNO3 (aq) AgCℓ↓ + NaNO3 (aq) solúvel insolúvel solúvel solúvel OBS.: O cloreto de prata (AgCl) é um sal insolúvel em água e, quando formado na reação de Dupla – troca entre cloreto de sódio (NaCl) e o nitrato de prata (AgNO3), evidenciasse como um precipitado branco (↓) que se deposita no fundo do tubo de ensaio. Exercícios 1. Classifique as equações quanto ao tipo da reação. a) CaCO3 CaO + CO2 b) N2 + 3H2 2NH3 c) SO3 + H2O H2SO4 d) CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O e) Cl2 + NaBr NaCl +Br2 f) Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 g) NaOH + HCl NaCl + H2O h) Al + HCl AlCl3 + H2 Respostas 1. Classifique as equações quanto ao tipo da reação. a) CaCO3 CaO + CO2 Decomposição b) N2 + 3H2 2NH3 Síntese ou adição d) CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O Dupla troca e) Cl2 + 2NaBr 2NaCl +Br2 Simples troca f) Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 Simples troca g) NaOH + HCl NaCl + H2O Dupla troca h) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Simples troca c) SO3 + H2O H2SO4 Síntese ou adição 2) Colocando-se fragmentos de zinco em solução aquosa de ácido sulfúrico ocorre a formação de gás hidrogênio e sulfato de zinco. Esta reação tem sua equação representada abaixo. Podemos classificar esta reação como: Zn (s) + H2SO4 (aq) ZnSO4 (aq) + H2 (g) a) análise total b) síntese. c) simples troca. d) neutralização. e) decomposição. Balanceamento: Método das tentativas LEI DA CONSERVAÇÃO DAS MASSAS A massa total de uma reação química é constante. Os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química, simplesmente eles mudam de parceiro. Como os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química, os químicos multiplicaram as fórmulas por fatores para mostrar o mesmo número de átomo de cada elemento em cada lado da reação. Este artifício matemático é conhecido como BALANCEAMENTO. COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO Na + H2O NaOH + H2 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Segundo Antoine Lavoisier, “na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma”. Equação NÃO balanceada H2 + O2 H2O Equação balanceada 2 H2 + O2 2 H2O Cuidado! Não é permitido “mudar” o índice das substâncias, na tentativa de balancear a equação. http://www.mundoeducacao.com/química/balanceamento-equacoes-químicas. Balanceamento por tentativas Dicas para balancear 1º Iniciar com o elemento que aparecer apenas uma vez no lado dos reagentes e uma vez no lado dos produtos. 2º No caso de empate, dê preferência ao elemento de maior índice. 3º Quando houver uma substância simples, deixe para balanceá-la por último, pois, será mais fácil ajustar no final. Exemplo NaOH + H3PO4 Na3PO4 + H2O Comece pelo sódio, que aparece uma única vez, nos dois lados. 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + H2O depois de balancear o sódio, pode escolher o hidrogênio ou o oxigênio, pois o fósforo, já está balanceado. 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O Na = 3×1 = 3 Na = 3 H = 3+3=6 H = 3×3=6 O = 3+4=7 O = 4+3=7 Exercício resolvido 1. (UNIP/SP) Qual é a soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam a equação abaixo? Cl2 + NH3 N2H4 + NH4Cl a) 4 passos para a resolução b) 15 Inicie pelo elemento que aparece uma única c) 21 vez nos dois lados (neste caso o Cl). d) 8 e) 6 1Cl2 + 4NH3 1N2H4 + 2NH4Cl Cl = 2 Cl = 2 N = 4 x1 = 4 N = 2 + 2 = 4 H = 4 x3 = 12 H = 4 + 8 = 12 EXERCÍCIO Façao balanceamento da equação abaixo. H2S + Br2 + H2O H2SO4 + HBr Sugestão inicie pelo elemento que aparece uma única vez nos dois lados (no caso, o oxigênio). apesar do bromo aparecer apenas uma vez em cada lado, é preferível deixá-lo por último. Assim será mais fácil ajustá-lo. R:a soma dos menores coeficientes inteiros é igual a 18.
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