Reaes Qumicas

Prof Maria Helena Paranhos GazineuMaio de 2011

Classificao das Reaes Qumicas

Simples troca Dupla troca Sntese ou Adio Anlise ou Decomposio Oxirreduo ou Redox

Simples Troca ou Deslocamento

Exemplo: Na + AgCl p NaCl + Ag Exemplo: CuCl2 + Zn ZnCl2 + Cu

Uma substncia simples reage com outra composta, formando uma nova substncia simples e uma nova substncia composta.

Dupla Troca

Duas substncias compostas reagem, formando duas novas substncias compostas.

Exemplo: AgNO3 + NaCl p AgCl + NaNO3 Exemplo: HCl + NaOH p NaCl + H2O

Sntese ou Adio

Exemplo: N2 + 3H2 p 2NH3 Duas ou mais substncias reagem, formando apenas uma substncia.

Anlise ou Decomposio

Exemplo: CaCO3 p CaO + CO2 Uma substncia reage, formando duas ou mais substncias.

Anlise ou Decomposio

Casos particulares de reao de anlise:

Pirlise Fotlise

decomposio pelo calor. decomposio pela luz.

Eletrlise reao de anlise produzida pela passagem de corrente eltrica.

Resumindo

Simples troca: ocorre apenas uma troca entre as substncias. Dupla troca: ocorrem duas trocas entre as substncias. Sntese ou Adio: duas substncias formam apenas uma. Anlise ou Decomposio: uma substncia forma duas ou mais substncias.

Deslocamento1 caso A substncia simples um metal

C Li R K N B Sr C M B Al M Z Cr F C Ni S P H S A Bi C H A Pt A s b a a a g e n n e o n b b s u g g u

reatividade crescente

2 caso

A substncia simples um no metal F O N Cl Br I S C P

reatividade crescente

Exerccios1. Equacionar: a) Brometo de prata + cloro a) Nitrato de prata + magnsio

2. (MAPOFEI-SP) Indique e justifique se conveniente guardar sdio em gua.

Dupla TrocaTabela de solubilidade dos sais

SOLUBILIDADE EM GUA Sais solveis excees Cloratos ClO3No h Nitratos NO3 Acetatos H3CCOOPrata (Ag+) Nitritos NO2Cloretos ClPrata (Ag+), chumbo II (Pb2+), Mercrio Brometos BrI (Hg ), Mercrio II (Hg2+) Iodetos IOs acima mais Estanho IV (Sn4+) e Bismuto (Bi3+) Clcio (Ca2+), Prata (Ag+), Chumbo II Sulfatos SO42(Pb2+), Brio (Ba2+), Estrncio (Sr2+)

Dupla TrocaTabela de solubilidade dos sais

Sais insolveis Fluoretos FSulfetos S2Cromatos CrO42Fosfatos PO42Carbonatos CO42Arseniatos AsO Arsenitos AsO42Cianetos CNFerricianetos Fe(CN) 42Ferrocianetos Fe(CN) 42Boratos BO42Sulfitos SO42-

excees Ag+, NH42- , ctions alcalinos NH42- , ctions alcalinos e alcalinoterrosos NH42-, alcalinos, Cobre I (Cu+), Mangans II (Mn2+)

NH42-, alcalinos

Dupla TrocaTabela de fora

Principais cidos fortes: HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3 e outros cidos oxigenados HxEOy, onde y x u 2. Principais cidos semifortes: HF, H3PO4, H2SO3 e outros cidos oxigenados HxEOy, onde y x = 1 (com exceo do H2CO3 que fraco). Principais cidos fracos: H2S, HCN, CH3 COOH e cidos oxigenados HxEOy, onde y x = 0. So bases fortes: metais alcalinos e alcalino-terrosos. So bases fracas: as demais

Dupla TrocaTabela de volatilidade

Todo composto inico no voltil. Portanto, os sais e os hidrxidos metlicos so no-volteis. Principais cidos volteis: HF, HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HNO2, HNO3 e CH3 COOH. cidos fixos ou no-volteis: H2SO4 e H3PO4. Base voltil: Hidrxido de amnio.

Exerccios3. Faa a associao correspondente e acerte os coeficientes das reaes abaixo : I. Deslocamento II. Anlise III. Sntese IV.Dupla troca a) b) c) d) e) P2O5 + H2O p H3 PO4 F2 + H2O p HF + O2 CaO + H2SO4 p CaSO4 + H2O H3PO4 p HPO3 + H2O Al2(SO4)3 + BaCl2 p AlCl3 + BaSO4 f) Al + H2SO4 p Al2(SO4)3+ 3H2 g) NO + O2 p NO2 h) NO2 p N2O4 i) HNO3 p H2O + NO2 + O2 j) CuSO4 + Al p Al2(SO4)3 + Cu

Exerccios

4. Equacionar as seguintes reaes qumicas, dizendo a razo pela qual essas reaes ocorrem.

a) sulfato de amnio + NaOH b) cloreto de alumnio + KOH c) sulfeto de amnio + Ba(NO3 )2

d) carbonato de clcio + cido fosfrico e) cido sulfrico + cloreto de zinco

Oxirreduo uma reao que ocorre com transferncia de eltrons.

Oxidao

Perda de eltrons ou aumento do nox

Reduo

Ganho de eltrons ou diminuio de nox

Agente oxidante

Substncia que sofre a reduo ou que ganha eltrons

Agente redutor

Substncia que sofre a oxidao ou que perde eltrons

Exerccios5. (MACKENZIE-SP) Quando um pedao de ferro sofre corroso, a equao da reao desse processo : Fe(s) p Fe2+ + 2e-. Podemos afirmar que ocorre:a) oxidao do on frrico d) ganho de dois prtons no ferro b) reduo do ferro metlico metlico c) perda de dois prtons no on e) oxidao do ferro metlico ferroso

6. (FUVEST-SP) Considere as transformaes qumicas abaixo. Ocorre xidoreduo apenas em: I. 3NO2 + H2O p 2HNO3 + NO II. 2AgNO3 + 2NaOH p Ag2O + 2NaNO3 + H2O III. CaCO3 p CaO + CO2

a) I

b) II

c) III

d) I e III

e) II e III

EQUILBRIO QUMICO

PROCESSOS REVERSVEIS

So processos em que reagentes e produtos so consumidos e produzidos ao mesmo tempo

H 2O ( l )

H2O (v)

Uma reao reversvel quando se processa simultaneamente nos dois sentidos.

Quando a reao qumica atinge o EQUILBRIO QUMICO as concentraes dos seus participantes permanecem constantes

concentrao

NO2(g) N2O4(g)tempo te

N2O4(g)

2 NO2(g)

Reao DIRETA e reao INVERSA

N2O4(g)

2 NO2(g)

No incio da reao a velocidade direta mxima

No incio da reao a velocidade inversa nula

tempo

Sobre equilbrio qumico:

Uma reao reversvel atinge o equilbrio quando as velocidades das reaes direta e inversa se igualam. 2 3 O equilbrio das reaes dinmico

4 Ao atingir o estado de equilbrio, a concentrao de cada substncia do sistema permanece constante. Todas as reaes reversveis caminham espontaneamente para o estado de equilbrio.

Considerando-se uma reao qumica genrica: aA + bB xX + yY

Velocidade direta:

v1 = k 1 [A]a[B]b

Diminui com o passar do tempo.

Velocidade inversa:

v2 = k2 [X]x[Y]y

No incio nula e vai aumentando o tempo.

CONSTANTE DE EQUILBRIO em termos de concentrao molar

a A+ bBNo equilbrio: V1= b

1 2

c C+ dD

V2c d

a

K1 [ A ] [ B ]

=

K2 [ C ] [ D ]

K1 [C ]c [ D ]d KC ! c ! a b K1 [ C K 2[ D ] d A] [ B ] ] [ KC =K2 [ A ]a[ B ] b

ObservaesI. KC depende da reao considerada e da temperatura.

II. KC independe das concentraes iniciais dos reagentes

III. KC um nmero puro, isto , sem unidades

IV. Lquidos e slidos puros, que no fazem parte da soluo, no constam da expresso da constante de equilbrio

Para a Reao abaixo:

1 a A+ bB 2 Aps atingir o equilbrio qumico, podemos afirmar que: a) Quanto maior for o valor de Kc, menor ser o rendimento da reao direta. b) Kc independe da temperatura. c) Se as velocidades das reaes direta e inversa forem iguais, ento K2 = 0. d) Kc depende das molaridades iniciais dos reagentes. e) Quanto maior for o valor de Kc, maior ser a concentrao dos produtos. c C+ dD

Para a reao abaixo as medidas de concentrao em equilbrio, a uma certa temperatura forneceram os seguintes resultados: [ H2 ] = 0,10 mol/L H2 ( g ) + I2 ( g ) 2 HI ( g ) [ I2 ] = 0,20 mol/L [ HI ] = 1,0 mol/L Determine a constante de equilbrio da reao nestas condies. KC = [ HI ] 2 [ H2 ] [ I2 ]x

=

( 1,0 ) 2 (0,10)(0,20)

1,0 0,02

KC = 50

Deslocamento do EquilbrioConsidere um sistema em equilbrio qumico, com as substncias A, B, C e D.

A + B

C + D

Se, por algum motivo, houver modificao em uma das velocidades, teremos mudanas nas concentraes das substncias

Esta modificao em uma das velocidades ocasiona o DESLOCAMENTO DO EQUILBRIO que ser no sentido da MAIOR VELOCIDADE

Equilbrio inicial

A + BAumentando

v1 v2

C + D

v1, o deslocamento para a direita

v1 para a esquerda Aumentando v2, o deslocamentoAps certo tempo, a reao volta a estabelecer um novo equilbrio qumico, mas com valores de concentraes e velocidades diferentes das iniciais