Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Princípios aplicados de Química Aula 04: REAÇÕES QUÍMICAS DA QUÍMICA INORGÂNICA BIOMEDICINA Profa.: SILVIA MARA HALUCH Introdução Nesta aula continuaremos com a QI – Química orgânica e suas reações. O conhecimento da QI é importante em investigação que incluem a descoberta de novos catalisadores, supercondutores e medicamentos para combater doença. Classificação das reações químicas Por troca de calor: Endotérmicas Exotermicas Critério muito adotado é classificar as reações da QI: de acordo com a quantidade de substâncias que reagem e que são produzidas Reações endotérmicas se caracterizam por possuírem balanço energético positivo a variação da energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH) e indica que houve mais absorção de energia do meio externo. Como consequência: A temperatura dos produtos finais é menor que a dos reagentes. Fazendo com que todo o recipiente no qual estão contidos se resfrie da mesma maneira. O gráfico abaixo representa o desenvolvimento de uma reação química endotérmica e da respectiva entalpia dos reagentes e produtos: Reações endotérmicas Reações endotérmicas ½ H2(g) + ½ I2 (g) -> HI(g) (ΔH = +6,2 Kcal/mol ou +25,92 KJ/mol) 2C(s) + H2(g) -> C2H2(g) (ΔH = +53,5 Kcal/mol ou +223,63 KJ/mol) C6H14(l) + catalisador -> C6H6(l) + 4H2(g) (ΔH = +59,6 Kcal/mol ou +249,0 KJ/mol) Reações exotérmicas Ao contrário das reações endotérmicas, as reações exotérmicas possuem um balanço negativo de energia quando se compara a entalpia total dos reagentes com a dos produtos. Assim, a variação entálpica final é negativa (-ΔH) produtos menos energéticos do que os reagentes e indica que houve mais liberação de energia, na forma de calor, para o meio externo que absorção – também sob forma de calor. Reações exotérmicas Reações exotérmicas ½ O2(g) + H2(g) -> H2O(l) (ΔH = -68,3 Kcal/mol ou -285,49 KJ/mol) ½ H2(g) + ½ Cl2(g) -> HCl(g) (ΔH = -22,0 Kcal/mol ou -91,96 KJ/mol) ½ H2(g) + ½ Br2(g) -> HBr(g) (ΔH = -8,6 Kcal/mol ou -35,95 KJ/mol) C(s) + ½ O2(g) -> CO(g) (ΔH = -26,4 Kcal/mol ou -110,35 KJ/mol) C(s) + O2(g) -> CO2(g) (ΔH = -94,1 Kcal/mol ou -393,34 KJ/mol) S(s) + O2(g) -> SO2(g) (ΔH = -70,9 Kcal/mol ou -296,36 KJ/mol) Reações de síntese ou adição Reações de combinação São aquelas em que dois ou mais reagentes unem-se para formar um único produto. 3H2(g) + N2(g) → 2 NH3(g) Reações de decomposição É o contrário da reação anterior, ou seja, uma substância é decomposta em duas ou mais. Reações de decomposição Exemplo: quando o carbonato de cálcio é aquecido, ele se decompõe originando o óxido de cálcio (imagem abaixo) e o dióxido de carbono. Reações de decomposição Quando a decomposição utiliza calor se chama: pirólise Quando o processo usado para a decomposição envolver a luz é uma: fotólise Quando a decomposição ocorre pela passagem de eletricidade, temos uma: eletrólise Reações de decomposição Por exemplo, quando os airbags de um automóvel são acionados, ocorre a decomposição da azida de sódio, por calor, como mostrado abaixo: É o gás nitrogênio liberado que infla a bolsa, protegendo o motorista de alguma lesão. Reações de decomposição O airbag é formado por um dispositivo que contém a mistura química de NaN3 (azida de sódio), KNO3 e SiO2 que é responsável pela liberação do gás. Esse dispositivo está acoplado a um balão que fica no painel do automóvel e quando ocorre uma colisão (ou desaceleração), os sensores localizados no para-choque do automóvel transmitem um impulso elétrico (faísca) que causa a detonação da reação. Alguns centésimos de segundo depois, o airbag está completamente inflado, salvando vidas, veja as equações do processo: 1. NaN3 → 2 Na + 3N2 2. 10 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + N2 3. K2O + Na2O + SiO2 → silicato alcalino Reação de simples troca ou deslocamento Nesse caso, uma substância simples reage com uma composta, originando outra substância simples e outra composta, ou seja, há a troca dos ligantes. Reação de simples troca ou deslocamento No exemplo abaixo, observe que a substância simples era o Cobre (Cu); mas ele ligou-se ao íon nitrato (NO-3), formando uma nova substância composta, o nitrato de cobre II (Cu(NO3)2), e uma nova substância simples, a prata (Ag): Cu + 2 AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag Essa reação é classificada em Físico-Química como uma reação de oxirredução, pois há transferência de elétrons entre as substâncias envolvidas. Reação de oxirredução As reações de oxirredução são aquelas em que há transferência de elétrons entre as espécies químicas envolvidas. Reação de oxirredução: Cu(s) + 2 AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) Oxidação → Perda de elétrons → Nox aumenta: Cu0(s) → Cu2+(aq) + 2 e- Redução → Ganho de elétrons → Nox diminui: 2 Ag+(aq) + 2e-→ 2 Ag0(s) Reação de dupla troca ou metátese Ocorre entre duas substâncias compostas, em que seus elementos ou radicais fazem “trocas” entre si, formando novas substâncias compostas. Reação de dupla troca ou metátese Exemplo: Quando se coloca para reagir uma solução de cal hidratada com uma de sulfato de alumínio (ambas incolores), há a formação de um precipitado branco, como mostra a reação e a imagem abaixo: 3 Ca(OH)2(aq) + Al2(SO4)3(aq) → 2 Al(OH)3(s) + 3 CaSO4(s) hidróxido de cálcio sulfato de alumínio hidróxido de alumínio sulfato de cálcio
Compartilhar