Introdução a Reações Químicas

Aula de Juliano

Reações Químicas

As reações químicas são as transformações químicas que ocorrem com substâncias acarretando em mudanças na estrutura da matéria. O meio mais fácil de representá-las e por meio das equações químicas, como as mostradas abaixo:

$C_{(graf)} + O_{2(g)} {}\rightarrow CO_{2(g)}$
$N_{2(g)}+ 3H_{2(g)} {}\rightarrow 2NH_{3(g)}$ (Síntese de Haber-Bosch)
$Au_{(s)} + HNO_{3(aq)}+ 4HCl_{(aq)} {}\rightarrow HAuCl_{4(aq)}+ NO_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)}$
$2H_2O_2 \overset{KI(catalisador)}{\rightarrow}2H_2O + O_2$ (Reação mostrada abaixo)

As equações químicas são compostas por três partes:

Os reagentes- Aqueles que reagem para formar produtos. Geralmente, um conjunto de reagentes formam um único conjunto de produtos. Além disso, na região ao lado esquerdo do reagente temos o coeficiente, que significa a proporção da quantidade de mols que reagem e do lado direito inferior se encontra o índice, algo inerente de cada substância, que informa a quantidade de átomos por molécula e o estado de agregação(estado físico) do reagente.
A seta- Este é o indicando para onde a reação acontece, e é por isso, que o lado esquerdo da seta estão os reagentes e do lado direito estão os produtos. Você também pode encontrar algumas substâncias em cima ou abaixo da seta, estes são solventes da solução onde a reação acontece, catalisadores ou determinadas condições( aquecimento( $\bigtriangleup$ ), luz(hv), entre outros) na qual a reação acontece.
Produtos- Estes são o resultado das reações químicas. Da mesma fora dos reagentes, na região ao lado esquerdo do reagente temos o índice, que significa a proporção da quantidade de mols que reagem, e do lado direito inferior se encontra os estado de agregação(estado físico) dos produtos.

As reações podem ser classificadas em 4 tipos:

Síntese ou adição- Esta reação é quando duas substâncias reagem para formar um único produto. Essa reação só acontece quando os reagentes são muito reativos ou quando submetido a certas condições. Essa reação possui a seguinte forma geral:

$X + Y {}\rightarrow Z$

Análise ou Decomposição- Esta reação é quando uma única substância reage para formar um único produto. Essa reação geralmente acontece quando o composto não é muito estável e o mesmo se decompõe, ou quando submetido a certas condições(aquecimento, luz solar, etc) pode se decompor. Essa reação possui a seguinte forma geral:

$X {}\rightarrow Y + Z$

Simples Troca- Esta reação ocorre quando uma substância simples reage com uma substância composta, formando produtos mais estáveis que os anteriores. Para saber se o composto que será formado será mais estável, analisaremos a ordem de reatividade dos reagentes, que segue a seguinte ordem:

Metais: $K>Ba>Ca>Na> Mg> Al> Zn> Fe> Ni>Pb> H > Cu > Hg> Ag> Pt> Au$

Como mostrado na reação abaix

$Fe_{(s)} + Cu_{(aq})^{2+}\rightarrow Fe_{(aq})^{2+} + Cu_{(s)}$

O gif mostra uma barra de ferro dentro de uma solução de Sulfato de Cobre(II) (( $CuSO_4$ ), e devido a ordem de reatividade ocorre a reação acima.

Ametais: $F_{2}> O_{2} > Cl_{2}> Br_{2}> I_{2}$

As reações de simples troca possui a seguinte forma geral:

$X + YZ {}\rightarrow XZ + Z$

Dupla Troca- Esta reação acontece possui características específicas, para a reação acontecendo em fase sólida ou gasosa, a mesma segue a mesma ordem de reatividade das reações de simples troca, porém em meio na qual o solvente é líquido o produto precisa formar: um gás, um sólido ou um eletrólito mais fraco.Vale ressaltar que nesta reação nao pode ocorrer mudança de NOX. Esse tipo de reação apresenta a seguinte forma geral:

$XY + ZW {}\rightarrow XW + YZ$

Oxirredução- Estas reações acontecem quando há variação de NOX(número de oxidação- para saber mais vá até a aula especial sobre NOX). A maioria das reações de simples troca também são de oxirredução. Esse tipo de reação não possui forma geral. Exemplos:

$2KMnO_{4(aq)} + 5H_{2}O_{2(aq)} + 3H_{2}SO_{4(aq)} \rightarrow 2MnSO_{4(aq)}+ K_{2}SO_{4(aq)} + 8H_{2}O_{(l)} + 5O_{2(g)}$

$5Hg(SCN)_{2(s)} \overset{\bigtriangleup }{\rightarrow} 2HgS_{(s)} + 2N_{2(g)} + 4CS_{2(v)} + 3C_2N_{2(g)} + 3Hg_{(v)}$ (reação mostrada abaixo)