Slide Química e Ciência dos Materiais 1

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14/09/2022
Química e Ciência 
dos Materiais
Estudo de reações químicas e 
estados da matéria
Prof.ª Ms. Katielly Tavares dos Santos
Unidade de Ensino: 02
Competência da Unidade: compreender os principais conceitos de reações químicas e
conhecer os estados da matéria para acompanhar os processos químicos da prática
profissional de maneira eficaz em termos de resultados e segurança.
Resumo: equações químicas, reações em solução aquosa e estados da matéria (gases,
líquidos e sólidos).
Palavras-chave: Equações químicas. Reações Químicas. Estados da Matéria.
Título da Teleaula: Estudo de reações químicas e estados da matéria.
Teleaula nº: 02
Estados da Matéria e Reação Química
https://www.megacurioso.com.br/ciencia/98450-veja-as-explicacoes-para-10-gifs-que-mostram-reacoes-quimicas.htm
Conceitos
Equação Química
Reações químicas
As reações químicas são rearranjos de agrupamentos de átomos que podem ser descritos
por equações.
Nas reações químicas, substâncias são consumidas e outras são formadas.
As substâncias que são consumidas durante a reação química são chamadas de reagentes e
as substâncias que se formam são chamadas de produtos.
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Reação química
Uma reação química é um processo de transformação 
química causado pela produção ou quebra de ligações. 
As reações ocorrem quando átomos ou moléculas se 
chocam entre si da maneira correta e com energia suficiente 
para possibilitar a quebra de ligações existentes ou a 
formação de novas ligações. 
Durante uma reação química, os átomos se rearranjam em 
novas combinações e, assim, as substâncias são formadas. 
O mesmo composto pode ser formado por reações químicas 
diferentes, mas independentemente de como um composto 
particular é produzido, sua composição é sempre a mesma.
Equações químicas
As reações químicas podem ser representadas pelas equações químicas.
Usando as fórmulas moleculares das substâncias envolvidas na reação, a equação
representa a transformação química que está ocorrendo.
As substâncias iniciais, ou reagentes, são separadas das substâncias formadas na reação:
os produtos, por uma seta, a qual mostra a direção da transformação química que está
ocorrendo, apontando dos reagentes para os produtos.
Lei da Conservação das Massas
Em 1774, a Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação das
Massas foi estabelecida por Antoine Laurent de Lavoisier e
diz que “em uma reação química feita em recipiente
fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma
das massas dos produtos”.
Lavoisier concluiu que em uma transformação química,
pesando-se as massas dos reagentes e as massas das
substâncias produzidas depois da transformação (produtos),
verifica-se que a soma das massas dos reagentes é igual à
soma das massas dos produtos:
Fonte: Livro didático da disciplina
Lei das Proporções Constantes
Em 1797, Joseph Louis Proust estabeleceu a Lei das Proporções Constantes, que foi enunciada
como: “a proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação
é fixa, constante e invariável”.
Foi verificado por Proust que as massas dos reagentes e produtos envolvidos em uma reação
química seguem uma proporção constante.
Esta proporção é uma característica própria de cada reação e não é dependente da quantidade
das substâncias que são colocadas para reagir.
Formação da amônia
Fonte: Livro didático da disciplina
Reação de obtenção do hexafluoreto de enxofre
Fonte: Livro didático da disciplina
O hexafluoreto de enxofre é utilizado como gás inerte principalmente na
indústria de eletrônicos. Sua obtenção é realizada pela queima de enxofre com
gás flúor.
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Reações de Combustão
Fonte: Livro didático da disciplina
Envolvem a queima de um combustível na presença de oxigênio, levando à
formação de um composto contendo oxigênio (e para o octano temos o gás
carbônico) e água.
Para a combustão do octano, temos a reação a seguir, já balanceada:
Conceitos
Balanceamento de 
equações químicas
Método Tentativa e Erro
Fonte: Livro didático da disciplina
Para reações de combustão, você pode seguir as seguintes etapas:
1) Escreva corretamente a fórmula dos compostos (reagentes e produtos).
2) Inicie pelo elemento que formará o óxido, depois pelos átomos de
hidrogênio e, então, oxigênio.
3) Confira se os elementos envolvidos estão no mesmo número de átomos
dos dois lados da equação.
Para a combustão do propano, temos:
Método Tentativa e Erro
Seguindo, devemos primeiro balancear os átomos de carbono, seguido dos
átomos de hidrogênio e, então, oxigênio:
Método Tentativa e Erro
Os índices em frente a cada um dos reagentes são chamados coeficientes
estequiométricos.
Durante o processo de balanceamento, quando tivermos um número ímpar
de átomos de um lado e par de outro, para darmos continuidade no processo,
devemos multiplicar os átomos do lado ímpar por dois e repetir o
balanceamento.
Para facilitar o balanceamento de equações, você deve
começar pelo átomo que aparece em menor número de
compostos.
Razão estequiométrica
Os coeficientes de uma equação balanceada indicam a relação de números de mols das espécies
dos reagentes e produtos.
Essa razão é chamada de razão estequiométrica dos reagentes e é, naturalmente, fixa, ou seja,
se uma quantidade adicional (um excesso) de qualquer um dos reagentes estiver presente além
da razão estequiométrica, o excesso permanecerá sem reagir.
O reagente que é consumido primeiro e, portanto, limita a quantidade de produtos é chamado
de reagente limitante.
O reagente limitante pode ser prontamente identificado por
comparação da razão de mols de reagentes presentes com a razão
estequiométrica indicada na equação, como poderemos observar
no exemplo a seguir:
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Exemplo Relação estequiométrica
Fonte: Livro didático da disciplina
Quando trabalhamos com reações químicas, devemos estabelecer uma relação
entre os reagentes e produtos em uma tabela.
Para a equação balanceada de combustão do álcool etílico (etanol):
Exemplo Rendimento
Uma reação ocorre envolvendo a completa transformação dos reagentes em
produtos, o chamado rendimento teórico.
Porém, ao realizarmos uma reação na bancada, observamos que nem todo regente
se transforma em produto, sendo que a quantidade de produto obtida é o
rendimento real da reação.
Conceitos
Propriedades em 
solução aquosa
Solvente e soluto
Fonte: Livro didático da disciplina
Para soluções, o composto que se encontra em maior quantidade é
o solvente, enquanto o soluto está em menor quantidade.
O solvente é a espécie capaz de separar as moléculas de soluto, impedindo sua agregação,
que leva à formação de outra fase.
A solubilidade de determinado soluto na solução define a quantidade
máxima deste componente, sem que haja separação de fases em determinada
temperatura e pressão.
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Concentração
A quantidade de soluto presente em dada quantidade de solvente pode ser expressa pela
concentração de uma solução.
A concentração pode ser dada em unidades de massa, como g/volume, ou por unidade molar,
ou seja, mol/volume.
A unidade de concentração mais importante é a concentração molar ou molaridade,
simbolizada pela letra M.
A concentração molar indica o número de mols de soluto
adicionado ao solvente em quantidade suficiente para completar o
volume de solução:
Relações de diluição, concentração e preparo de soluções
Fonte: Livro didático da disciplina
Solubilidade
Por definição, 36 g de NaCl é a quantidade máxima de sal solúvel em 100 mL de água.
Se adicionarmos 1 g de sal em 100 mL de água, ele será solubilizado, tendo assim uma solução
insaturada.
Se adicionarmos 37 g de NaCl, 1 g permanecerá precipitado, tendo então uma solução saturada.
A solubilidade depende da temperatura: aquecer esta solução com 37 g de NaCl até uma
temperatura em que há uma solução novamente.
Ao baixar a temperatura a 20°C, ainda se tem uma solução, porém instável
(já que está acima do seu ponto de saturação), sendo assim
supersaturada. Escrevendo a equaçãode solubilidade do NaCl temos:
Equilíbrio Químico
Fonte: Livro didático da disciplina
pH
Fonte: Livro didático da disciplina
Reação de Neutralização
Fonte: Livro didático da disciplina
Quando uma espécie ácida ou básica se encontra totalmente dissociada em água,
temos um ácido ou uma base forte, sendo que a reação entre os dois resulta em um pH
neutro, ou seja, ocorre uma reação de neutralização.
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Reação oxirredução
Envolvem a transferência de elétrons entre átomos, íons ou moléculas.
Oxidação: Resulta na perda de elétrons e aumento do nox.
Redução: Resulta no ganho de elétrons e diminuição do nox.
Ao mesmo tempo que um elemento cede elétrons, outro irá recebê-los. Assim, o
número total de elétrons recebidos é igual ao total de elétrons perdidos.
São exemplos:
• Combustão
• Corrosão
• Fotossíntese.
Reação oxirredução
Conforme o elemento que recebe ou doa os elétrons temos as seguintes
denominações:
Agente Redutor: Aquele que sofre oxidação, provoca a redução e perde elétrons.
Agente Oxidante: Aquele que sofre redução, provoca a oxidação e ganha elétrons.
Nox
Para os compostos iônicos, o Número de 
Oxidação (Nox) representa a própria carga que o 
íon adquire ao realizar a ligação iônica. 
Por exemplo, o cloreto de sódio é um composto 
iônico, formado quando o sódio perde um elétron 
para o cloro. Assim, o sódio se torna um cátion 
com carga elétrica de +1, e o cloro um ânion com 
carga -1. Esses valores constituem seus 
respectivos Nox.
Pilha de Daniell
Conceitos
Estados da matéria: 
gases, líquidos e 
sólidos
Estados da matéria
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Lei dos Gases Ideais Informações sobre reagentes e produtos
Fonte: Livro didático da disciplina
Teoria Cinético-Molecular dos Gases
a) Gases são constituídos de partículas (moléculas ou átomos) em
grande número e sempre em movimento.
b) As partículas de um gás são pequenas, e a distância entre elas é maior
que seu tamanho.
c) Os movimentos dessas partículas ocorrem em linha reta, exceto
quando as moléculas se chocam umas com as outras ou com as
paredes dos recipientes. Quando isso ocorre, a energia cinética é
conservada. E esta é a única interação entre as partículas.
d) A energia cinética média de todas as partículas de um gás é igual
para todas elas, independentemente da massa molecular, sendo
proporcional à temperatura desse gás.
Lei dos gases
Líquidos
a) Viscosidade: consiste na resistência de um líquido ao escoamento. Quanto 
maior for a viscosidade, mais lento um líquido escoa.
b) Tensão superficial: a interação entre as moléculas dentro de um líquido faz 
com que elas se mantenham juntas e sejam conduzidas para o centro do 
líquido. 
c) Ação capilar: faz com que o líquido se eleve nas paredes de um tubo estreito 
e ocorre devido ao que nada mais é que a interação entre as moléculas do 
líquido com as moléculas da parede do tubo. A força que mantém juntas as 
moléculas do líquido e da superfície do tubo é chamada de adesão. Já as 
interações que ocorrem entre moléculas de um mesmo material (líquido-líquido 
ou superfície-superfície) são chamadas de forças de coesão.
Diagrama de fases
Fonte: Livro didático da disciplina
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Conceitos
Recapitulando
Recapitulando
Equações químicas
Propriedades em solução aquosa
Reações em solução aquosa
Estados da matéria
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