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R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 237Capítulo 10 • AS REAÇÕES QUÍMICAS AS REAÇÕES QUÍMICAS10Capítul o Apresentação do capítulo Nos capítulos iniciais deste livro, falamos em matéria e em suas transformações. Vimos que as transformações ou reações químicas produzem novos materiais e, muitas vezes, produzem também energia, que é usada para movimentar máquinas e veículos. Em seguida, por meio da teoria atômica, explicamos a estrutura dos átomos e suas ligações, para formar as substâncias da natureza. Mostramos também como os elementos químicos são agrupados na Tabela Periódica e como as substâncias inorgânicas são reunidas em funções. Vivemos em um mundo rodeado de reações químicas. Na cozinha, o preparo dos alimentos envolve reações químicas muito complexas. O próprio ato de comer dá início a uma série de reações químicas que ocorrem em nosso organismo e que sustentam a vida. Na partida, o ônibus espacial queima hidrogênio e gera nuvens de vapor d‘água. Nos capítulos anteriores, já mencionamos várias reações químicas envolvendo ácidos, bases, sais e óxidos. Agora vamos ampliar o estudo das reações. Mostraremos como se pode prever e agrupar as reações químicas mais comuns. Tópicos do capítulo 1 Introdução 2 Balanceamento das equações químicas 3 Classificações das reações químicas 4 Quando ocorre uma reação química? 5 Resumo das principais reações envolvendo as funções inorgânicas Leitura: O vidro e o cimento C ID Partida do ônibus espacial Endeavour. Capitulo 10A-QF1-PNLEM 29/5/05, 20:16237 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 238 1 INTRODUÇÃO No capítulo 3, vimos que a reação química é um fenômeno em que os átomos permanecem praticamente intactos. Na reação química, as moléculas (ou aglomerados iônicos) iniciais são “desmon- tadas” e seus átomos são reaproveitados para “montar” as moléculas (ou aglomerados iônicos) finais. Veja uma representação esquemática (cores-fantasia) em que as moléculas foram bastante ampliadas: 2 moléculas de hidrogênio (H2) 1 molécula de oxigênio (O 2 ) 2 moléculas de água (H2O) São os reagentes que vão “desaparecer” durante a reação. (Aqui há um total de 6 átomos.) São os produtos que “aparecem” após a reação. (Aqui reencontramos os mesmos 6 átomos reagrupados de forma diferente.) Podemos representar essa reação de maneira simplificada, escrevendo: 2 H2 " O2 2 H2O A essa representação damos o nome de equação química. Equação química é a representação simbólica e abreviada de uma reação química (ou fenômeno químico). Os músicos comunicam-se, por escrito, utilizando a notação musical; os matemáticos têm seus símbolos próprios; no trânsito, existem sinais a que os motoristas devem obedecer etc. Enfim, cada “tribo” se comunica a sua maneira. As equações químicas representam a escrita usada pelos químicos. É uma linguagem universal, isto é, não muda de uma língua para outra ou de um país para outro. Isso simplifica bastante a maneira de expressar um fenômeno ou reação química. Nas equações químicas, temos: 2 H2 " O2 2 H2O Reagentes Produtos (1o membro) (2o membro) • fórmulas (H2, O2, H2O), que indicam quais são as substâncias participantes da reação química. No primeiro membro, aparecem os reagentes, isto é, as substâncias que entram em reação; no segundo membro, aparecem os produtos, isto é, as substâncias que são formadas pela reação. Proibido ultrapassar Proibido mudar de faixa de trânsito Observe-se a direita Proibido trânsito de pedestres Passagem de pedestres Área escolar Crianças Cuidado animais Alguns sinais de trânsito e seus significados. Capitulo 10A-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:46238 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 239Capítulo 10 • AS REAÇÕES QUÍMICAS • coeficientes estequiométricos ou simplesmente coeficientes (2, 1, 2), que indicam a propor- ção de moléculas que participam da reação (não é costume escrever o coeficiente 1, que fica, então, subentendido); o objetivo dos coeficientes é igualar o número total de átomos de cada elemento no primeiro e no segundo membros da equação. As fórmulas dão um sentido qualitativo, enquanto os coeficientes dão um sentido quantitativo às equações químicas. 1.1. Equações iônicas Quando uma reação envolve substâncias iônicas ou ionizadas, podemos escrever apenas os íons que nos interessam na explicação do fenômeno químico. Por exemplo: Nas equações químicas, o sinal ∆ sobre a flecha indica aquecimento; o sinal indica um gás que é liberta- do; o sinal indica um sólido que se precipita. E ainda: (s) indica uma substância no estado sólido; (l), líquido; (g), gasoso; e (aq), aquoso, indica que a substância está dissolvida na água. OBSERVAÇÃO Equação iônicaH" " OH# H2O Essa equação indica que um ácido forte (possuidor de H") reagiu com uma base forte (possuidora de OH#), formando água. Equação iônica é a equação química em que aparecem íons, além de átomos e moléculas. Seja a seguinte equação, escrita na forma comum: Zn " CuSO4 ZnSO4 " Cu Metal Sal Sal Metal (iônico) (iônico) Ela pode, também, ser escrita: Zn " Cu2" " SO4 2# Zn2" " SO4 2# " Cu Cancelando o SO4 2#, que não reagiu (pois não se alterou), temos: Equação iônicaZn " Cu2" Zn2" " Cu Em " temos uma placa de zinco sendo mergulhada numa solução de sulfato de cobre. Em # pode-se observar depósitos de cobre ao redor da placa de zinco. Durante a reação química, o zinco da placa passa para a solução na forma de íons Zn2" e uma parte dos íons cobre Cu2" da solução passa para a placa na forma de cobre metálico (Cu). E D U A R D O S A N TA LI E S TR A E D U A R D O S A N TA LI E S TR A A B Capitulo 10A-QF1-PNLEM 29/5/05, 20:17239