Química Geral: Aula 1 (Reações Químicas) - Prof. Gilson de Freitas Silva
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Química Geral: Aula 1 (Reações Químicas) - Prof. Gilson de Freitas Silva


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Universidade Federal de Minas Gerais

Instituto de Ciências Exatas

Departamento de Química

Reações Químicas: Aspectos

Qualitativos e Quantitativos

Prof. Gilson de Freitas Silva

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\uf0fc Lavoisier: a massa é conservada em

uma reação química.

\uf0fc Equações químicas: representações

das reações químicas.

\uf0fc Duas partes de uma equação:

reagentes e produtos:

2 H2(g) + O2(g) \uf0ae 2 H2O(g)

Reações Químicas

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\uf0fc Lei da conservação da massa: a matéria não pode ser

destruída em nenhuma reação química.

CH4(g) + 2 O2(g) \uf0ae CO2(g) + 2 H2O(g)

16,03 g + 2 \uf0b4 32,00 g \uf0ae 44,01 g + 2 \uf0b4 18,01 g

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Quantidade de matéria: medida conveniente de quantidades

químicas.

\uf0c4 1 mol de algo = 6,0221421 × 1023 unidades daquele algo.

\uf0c4 Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g.

\uf0fc Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de

substância (unidade: g mol-1).

\uf0fc A massa de 1 mol de 12C = 12 g.

Quantidade de matéria e Massa Molar

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\u2022 Equação molecular: todas as espécies listadas como

moléculas:

HCl(aq) + NaOH(aq) \uf0ae H2O(l) + NaCl(aq)

\u2022 Equação iônica: utilizada para demonstrar a reação entre

íons. Ela lista todos os íons:

H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) \uf0ae H2O(l) + Na
+(aq) + Cl-(aq)

\u2022 Equação iônica simplificada: lista somente íons relevantes

(exclui íons expectadores):

H+(aq) + OH-(aq) \uf0ae H2O(l)

Equações Químicas

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\uf0fcRevisando o seu conhecimento...

1. Em um estágio da produção comercial do metal ferro em um alto-forno,

o óxido de ferro(III) sólido reage com o monóxido de carbono para

formar tetróxido de triferro sólido e dióxido de carbono. Em um segundo

estágio, o produto de ferro reage com excesso de monóxido de carbono

para gerar ferro sólido e dióxido de carbono. Escreva as equações

químicas que representam cada estágio citado.

2. Balanceie e escreva equações iônicas simplificadas para cada um dos

processos representados abaixo.

a) NaCl(aq) + SO3(g) + H2O(l) \uf0ae Na2SO4(aq) + HCl(aq)

b) Ba(NO3)2(aq) + NH4IO3(aq) \uf0ae Ba(IO3)2(s) + NH4NO3(aq)

c) Hg2(NO3)2(aq) + K3PO4(aq) \uf0ae (Hg2)3(PO4)2(s) + KNO3(aq)

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\uf0fcRevisando o seu conhecimento...

3. Escreva uma equação química e uma equação iônica simplificada para

cada um dos processos descritos abaixo.

a) O metal cálcio reage com água líquida ocorrendo a produção de gás

hidrogênio e hidróxido de cálcio em solução aquosa.

b) A reação entre óxido de sódio sólido e água líquida produz hidróxido de

sódio dissolvido em água.

c) O gás oxigênio reage com uma solução aquosa de ácido bromídrico

para gerar água líquida e bromo líquido.

d) O metal zinco reage com uma solução aquosa de ácido clorídrico para

gerar cloreto de zinco e gás hidrogênio.

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Balanceamento de Equações que representam

reações de Oxirredução

1. Reações simples

Ca3(PO4)2(s) + SiO2(s) + C(s) \uf0ae P4(g) + CaSiO3(s) + CO(g)

NaClO3(aq) + SO2(g) + H2SO4(aq) \u2192 NaHSO4(aq) + ClO2(g)

KMnO4(aq) + H2C2O4(aq) + H2SO4(aq) \u2192 CO2(g) + K2SO4(aq) + MnSO4(aq) + H2O(l)

2. Método das semi-equações

Cr(OH)3(s) + ClO
\u2012(aq) \uf0ae CrO4

2\u2012(aq) + Cl\u2012(aq) (básico)

MnO4
\u2012(aq) + Br\u2012(aq) \uf0ae MnO2(s) + BrO3

\u2012(aq) (básico)

Cl2O7(aq) + H2O2(aq) \uf0ae ClO2
\u2012(aq) + O2(g) (meio básico)

H2S(aq) + Cl2(g) \uf0ae S(s) + Cl
\u2012(aq) (meio ácido)

MnO4
\u2012(aq) + H2SO3(aq) \uf0ae Mn

2+(aq) + HSO4
\u2012(aq) (ácido)

Cl2(g) \uf0ae HClO(aq) + Cl
\u2012(aq) (meio ácido)

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Cálculos Estequiométricos

1. A cal apagada, Ca(OH)2 (MM = 74,1 g mol
-1), forma-se a partir da

cal viva, CaO (MM = 56,1 g mol-1), pela adição de água líquida

(MM = 18,0 g mol-1). Escreva a equação química que representa

o processo e calcule a massa de cal apagada que pode ser

produzida pela mistura de 25,0 g de CaO e 12,0 g de H2O.

2. Suponha que, em fase gasosa, 28,0 g de dióxido de nitrogênio

(MM = 46,0 g mol-1) reajam com 18,0 g de água para gerar ácido

nítrico (MM = 63,0 g mol-1) e monóxido de nitrogênio. Escreva a

equação química que representa a reação, indique o reagente

limitante e calcule o rendimento percentual da reação, sabendo

que são gerados 22,0 g de ácido nítrico.

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Cálculos Estequiométricos

3. Uma mistura de 10,325 g de óxido de ferro(II) (FeO, MM =

71,844 g mol-1) e 5,734 g de alumínio metálico (Al, MM =

26,982 g mol-1) é colocada para reagir sob temperatura

elevada. Os produtos da reação são ferro (Fe, MM = 55,845

g mol-1) líquido e trióxido de dialumínio (Al2O3, MM =

101,961 g mol-1). Escreva a equação química que

representa a reação; indique o reagente limitante, determine

a quantidade percentual de reagente em excesso e a

quantidade máxima de ferro que pode ser produzida com

essa reação.

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4. No laboratório, o cloreto de hidrogênio (HCl) é preparado pela ação do ácido sulfúrico

concentrado sobre o cloreto de sódio, conforme representado pela equação química abaixo:

NaCl(s) + H2SO4(conc.) \u2192 HCl(g) + NaHSO4(aq)

a) Suponha que foram utilizados 17,00 g de NaCl e 25,00 mL de uma solução de

H2SO4(conc.). Por meio de cálculos, indique o reagente limitante, o reagente em excesso e a

quantidade percentual do excesso. Considere: H2SO4(concentrado): d = 1,84 g/mL e 96,5%

em massa.

b) Determine o rendimento teórico da reação, ou seja, a massa de HCl formada.

c) O ácido clorídrico obtido foi recolhido em um balão volumétrico de 250,00 mL e o volume foi

completado com água destilada. Uma alíquota de 20,00 mL de uma solução padrão de

Na2CO3 (0,253 mol/L) reage com 13,20 mL da solução de HCl preparada. Escreva a equação

iônica simplificada que representa a reação que ocorre, determine a concentração em

quantidade de matéria da solução de HCl preparada e também o rendimento prático

(percentual) da reação.

NaCl (MM = 58,443 g mol-1); H2SO4 (MM = 98,078 g mol
-1); HCl (MM = 36,461 g mol-1); Na2CO3 (MM =

105,988 g mol-1).