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BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES E CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES Reações químicas Conceito: “ Fenômeno onde os átomos permanecem intactos. Durante as reações, as moléculas iniciais são reorganizados e originam novas moléculas. ” Para facilitar as reações químicas ocorrem no dia a dia, quando substâncias se combinam com outras e originam novas substâncias. O primeiro modelo atômico proposto por John Dalton facilita nosso entendimento para visualizar essa reorganização os átomos e compreender melhor como se monta uma equação química, olhe abaixo. Equação química A equação química nos mostra a representação gráfica da reação química. Nela, colocamos os elementos que estão envolvidos na reação, de forma abreviada, e como ela aconteceu, através de símbolos já padronizados. As substâncias que participam da reação química são chamadas de produtos ou reagentes na equação química. Reagentes (1° membro) – são as substâncias que estão no início da reação. São as que irão reagir, sofrer a transformação. Produtos (2° membro) – são as substâncias resultantes da reação química e se encontram depois da flecha. Exemplo: Duas moléculas de gás hidrogênio juntam-se com uma molécula de gás oxigênio, formando duas moléculas de água. Observe que o H2 e o O2 são reagentes e H2O é o produto. Para representar a reação química, utiliza-se uma seta apontando para o lado direito, indicando a transformação. Em cima da seta, são utilizados alguns símbolos indicando as condições nas quais a reação deve ocorrer. ∆ - calor aq – aquoso (em água) cat – catalisador λ – energia luminosa Em cada substância pode haver os seguintes símbolos: ↑ - desprendimento de gás ↓ - precipitação de um sólido Nas equações químicas, as substâncias podem aparecer com seus estados físicos: (s) – sólido (l) – líquido (g) – gasoso Exemplo: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) "Na Natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma". (Lei de Lavoisier) É importante ter em mente esse conceito para compreender o que vamos estudar agora o balanceamento das equações químicas, para nos atentarmos que a química (natureza sempre vai buscar o equilíbrio) tudo que entra de alguma forma transforma-se sem perda ou criação de novos átomos. Há algumas formas de fazer o balanceamento das reações e vamos estuda-las a seguir, mas primeiro temos que entender como escrever os tipos de fórmulas: Fórmula percentual ou centesimal: Essa fórmula indica a porcentagem, em massa, em que cada elemento aparece na substância. Por exemplo, em 5,32 g de pirofosfato de sódio contêm 1,84 g de sódio, 1,24 g de fósforo e 2,24 g de oxigênio. Para descobrir a porcentagem, em massa, de cada um desses elementos, basta fazer uma regra de três simples: - Sódio - Fósforo: - Oxigênio: 5,32 g ----------- 100% 5,32 g --------- 100% 5,32 g -------- 100% 1,84 g------------ x 1,24 g------------ x 2,24 g------------ x x = 34,59% de Na x = 23,31% de P x = 42,10% de O Assim, a fórmula percentual ou centesimal desse composto é: Na 34,59% P 23,31% O 42,10%. Fórmula mínima ou empírica: Essa fórmula indica a proporção mínima, em número de mol (números inteiros), entre os elementos que constituem uma substância. Por exemplo, no exemplo anterior, do pirofosfato de sódio, vimos que ele era composto de 1,84 g de sódio, 1,24 g de fósforo e 2,24 g de oxigênio. Para descobrir a proporção mínima entre esses elementos dentro da fórmula, basta dividir cada uma dessas massas pelas respectivas massas molares (Na = 23 g/mol, P = 31 g/mol, O = 16 g/mol): - Sódio: 1,84 g=0,08 mol - Fósforo: 1,24 g=0,04 mol - Oxigênio: 2,24 g=0,14 mol 23 g/mol 31 g/mol 16 g/mol Como os valores têm que ser números inteiros, dividimos todos eles pelo menor número, que, nesse caso, é o 0,04: - Sódio: 0,08 = 2 - Fósforo : 0,04 = 1 - Oxigênio: 0,14 = 3,5 0,04 0,04 0,04 Como os valores ainda não são inteiros, devemos multiplicá-los por um número que permita obter a menor proporção possível em números inteiros, que será o 2: - Sódio: 2 . 2 = 4 - Fósforo : 1 . 2 = 2 - Oxigênio: 3,5 . 2 = 7 Assim, a fórmula mínima desse composto é: Na4P2O7. Fórmula molecular: Essa fórmula indica a quantidade real em que os átomos de cada elemento aparecem na molécula. Por exemplo, já temos a fórmula mínima e a fórmula percentual do pirofosfato de sódio. A partir de qualquer uma delas e sabendo a sua fórmula molecular (266 g/mol), podemos chegar até a sua fórmula molecular. - Por meio da fórmula percentual (Na 34,59%P23,31%O42,10%): Relacionando as porcentagens em massa com a massa molecular do composto: Na = 34,59% P = 23,31% O = 42,10 % MM = 266 g/mol Considerando que sua fórmula molecular seja NaXPYOZ, agora devemos relacionar as porcentagens em massa com as massas atômicas e a massa molecular: - Sódio: - Fósforo: - Oxigênio: 266 ----------- 100% 266 ----------- 100% 266 ----------- 100% 23x---------- 34,59% 31x ---------- 23,31% 16x ---------- 42,10% x = 4 x = 2 x = 7 Portanto, a fórmula molecular desse composto é: Na4P2O7. Note que nesse caso a fórmula molecular é igual à fórmula mínima, mas isso não irá acontecer em todos os casos. Resumindo... Fórmula Percentual Fórmula mínima Fórmula molecular Na34,59%P23,31%O42,10%. Na4P2O7 Na4P2O7 Vamos começar agora com alguns métodos de balanceamentos das reações: Método das tentativas. Para fazer o acerto dos coeficientes das reações químicas, utilizamos o método das tentativas, que consiste apenas em contar o número de átomos dos reagentes e dos produtos. Para facilitar, podemos começar acertando os metais. Em seguida os não metais, depois oxigênio e por último o hidrogênio. Nesta ordem: 1º) Metais 2º) Não metais 3º) Oxigênio 4º) Hidrogênio Lei de Lavoisier “Numa reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas do produto.” Exemplo: 20 + 5 = 25g de C A + B → C 20g 5g 25g Ou seja: Massa final = Massa inicial Lei de Proust A Lei de Proust ou a Lei das proporções definidas diz que dois ou mais elementos, ao se combinarem para formar substâncias, conservam entre si proporções definidas. Exemplo: A massa de uma molécula de água é 18g e é resultado da soma das massas atômicas do hidrogênio e do oxigênio. H2 – massa atômica = 1 → 2 x 1 = 2g O – massa atômica = 16 → 1 x 16 = 16g Então, 18g de água tem sempre 16g de oxigênio e 2g de hidrogênio. A molécula água esta na proporção 1:8. Tipos de reações químicas As reações químicas são classificadas em quatro tipos: - SÍNTESE OU ADIÇÃO Reação onde duas ou mais substâncias reagem para se transformar em uma. Exemplos: C + O2 → CO2 Cao + H2O → Ca(OH)2 - ANÁLISE OU DECOMPOSIÇÃO Reação onde uma substância se divide em duas ou mais substâncias de estrutura mais simples. Exemplos: 2AgBr → 2Ag + Br2 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 - SIMPLES TROCA OU DESLOCAMENTO Reação onde uma substância simples troca de lugar com um elemento de uma substância composta, se transformando em uma nova substância simples. Exemplos: Zn + H2SO4 → ZnSO4 +H2 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu - DUPLA TROCA Reação onde duas substâncias compostas reagem e trocam seus elementos, se transformando em duas substâncias também compostas. Exemplos: HCl + NaOH → NaCl + H2O FeS + 2HCl → FeCl2 + H2 Referências: SÓ QUÍMICA - https://www.soq.com.br/ DESCOMPLICA - https://descomplica.com.br/blog/quimica/resumo-qui/resumo- termoquimica/ ME SALVA! - https://www.mesalva.com/
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