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Equações químicas As reações químicas são representadas pelas equações químicas. Ex: 2H2 + O2 2H2O Lemos: + = “reage com” = “produz” As fórmulas á esquerda representam as substancias de partida, os reagentes. As formulas á direita as substancias produzidas, os produtos. Os números diante das fórmulas são os coeficientes. Os números pequenos após um elemento são os índices inferiores. Átomos não são formados nem destruídos, portanto a equação química deve ter um número igual de átomos de cada lado da seta, assim, dizemos que a equação está balanceada. Quando sabemos as fórmulas dos reagentes e produtos podemos escrever a equação não balanceada, e fazer o balanceamento. Ao balancear uma equação devemos mudar somente os coeficientes, mudando a quantidade do produto. Índices inferiores nunca devem ser mudados ao balancear uma equação, se ele for trocado, a identidade do produto químico é modificada. Uma equação balanceada deve conter os menores coeficientes inteiros possíveis. O método adotado para balancear uma equação é o de tentativa e erro, balanceando cada tipo de átomo e ajustando os elementos como necessário. Normalmente é incluído o estado físico dos reagentes e produtos nas formulas químicas balanceadas: (g) -> gasoso (l)-> liquido (s) -> solido (aq) -> aquoso Algumas vezes condições como temperatura ou pressão aparecem acima ou abaixo da seta da reação. E o símbolo Δ para indicar o uso de aquecimento. Padrões simples de reatividade química Podemos prever os produtos de algumas reações sabendo apenas seus reagentes, reconhecendo os padrões gerais de reatividade química. Reações de combinação e decomposição Reação de combinação duas ou mais substancias reagem para formar um produto. Dois reagentes se combinam para formar um único produto. Muitos elementos reagem com outros dessa maneira para formar compostos. Reações de decomposição: Um único reagente quebra-se para formar duas ou mais substancias. Muitos compostos reagem dessa maneira quando aquecidos. Quando uma reação de combinação ocorre entre um metal e um não metal, o produto é um solido iônico. A formula de um composto iônico pode ser determinada a partir das cargas dos íons envolvidos. Ex: Quando o magnésio reage com o oxigênio, o Magnésio perde elétrons e forma o íon Mg+² e o oxigênio ganha elétrons formando o íon oxido, O²-. Portanto, o produto da reação é MgO. Em uma reação de decomposição uma substancia produz outras ou mais substancias. Muitos compostos sofrem reações de decomposição quando aquecidos. (A decomposição da azida de sódio, NaN3, é usada para inflar airbags de automóveis. Quando ela é inflamada de maneira adequada, o NaN3 se decompõe rapidamente, formando gas nitrogênio, N2 (g), que expande o airbag.) Combustão do ar: As reações de combustão são reações rápidas que produzem uma chama. A maioria envolve O2 do ar como reagente. Hidrocarbonetos sofrem combustão, reagem com O2 para formar CO2 e H2O. O numero de moléculas de O2 necessárias e o numero de moléculas de CO2 e H2O formados dependem da composição do hidrocarboneto. A combustão de derivados de hidrocarbonetos contendo Oxigênio, também produz CO2 e H2O. A regra de que hidrocarbonetos e seus derivados que contem o oxigênio formam CO2 e H2O quando se queimam resume o comportamento de aproximadamente 3 milhões de compostos. Muitas substancias que nossos corpos usam como fonte de energia, reagem com o O2 de maneira análoga. Porém ocorrem em uma série de etapas a temperatura do corpo, essas reações são as reações de oxidação. Massa Molecular As formulas e as equações tem significado quantitativo; os índices inferiores representam quantidades precisas. Apesar de não podermos contar os átomos ou moléculas das substancias podemos determinar seus números se conhecermos as massas. Peso molecular e massa molecular Também conhecido como peso molecular, peso formula ou massa molecular, é a soma das massas atômicas de cada átomo em sua formula química. O termo peso formula não é usado no Brasil e o peso molecular não é correto (pois peso é a massa multiplicada pela aceleração da gravidade). O acido sulfúrico (H2SO4), por exemplo, possui massa molecular igual a 98,1 u. Ex de massa molecular: MM do H2SO4 = 2 (MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O) = 2(1,0 u) + 32,1u + 4(16,0u) = 98,1u Arredondamos as massas moleculares para uma casa depois da vírgula. Se a formula química é simplesmente o símbolo químico de um elemento, a massa molecular é igual a massa atômica do elemento. Composição percentual a partir das formulas Composição percentual: é a contribuição percentual em massa de cada elemento na substancia. Por exemplo, no intuito de se verificar a pureza de um composto, pode-se comparar a composição percentual calculada da substancia com a encontrada experimentalmente. Calcular a composição percentual é um problema direto se conhecemos a formula química. O calculo depende da massa molecular da substancia, da massa atômica de cada elemento e do numero de átomos de cada elemento na formula química: ( ) ( ) (