Reações químicas - ppt livro jogo partículas

1. Aspetos quantitativos das reações químicas
Reações químicas

2. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
Nas reações químicas, uma ou mais substâncias iniciais – os reagentes – conduzem
à formação de outras – os produtos da reação.
A produção de novas substâncias, diferentes das que existiam inicialmente no
sistema reacional, prova a ocorrência de uma reação química.
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)
+ +
→
Reagentes Produtos da reação

3. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
Para que ocorra uma reação química, tem de haver sempre rutura de ligações químicas
entre átomos nos reagentes, e a consequente formação de novas ligações químicas
entre átomos nos produtos da reação.
A Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação da Massa indica-nos
que o número total de átomos de cada elemento presente,
bem como a massa total do sistema reacional, se conserva
durante a reação.
Antoine Lavoisier (1743-1794)

4. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
Reação de síntese do amoníaco
O número total de átomos de cada elemento presente no sistema reacional
mantém-se e, como tal, a massa total do sistema é conservada durante a reação.
+ →

5. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
Uma outra característica importante das reações químicas é que num dado sistema
reacional são fixas as proporções em que os reagentes reagem entre si e as
proporções em que se formam os produtos da reação.
O2 (g) + 2 H2 (g) → 2 H2O (g)
+ →
Proporção de combinação: 1 : 2 ou
1
2
Reação de síntese da água

6. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
2 O2 (g) + 4 H2 (g) → 4 H2O (g)
+ →
Proporção de combinação: 2 : 4 ou
2
4
=
1
2
Quando o oxigénio e o hidrogénio reagem para formar água, combinam-se sempre na
proporção de um átomo de oxigénio para dois átomos de hidrogénio.

7. Reações químicas
Lei de Lavoisier
1.1
Podemos salientar dois tipos de reações químicas:
reações de síntese ou de adição: reações em que duas ou mais substâncias
reagem entre si para formar um produto da reação.
reações de decomposição ou de análise: reações em que um único reagente
origina dois ou mais produtos da reação.
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (ℓ)
Dois reagentes Um produto da reação
2 H2O2 (ℓ) → 2 H2O (ℓ) + O2 (g)
Um reagente Dois produtos da reação

8. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Para descrever de forma abreviada as reações químicas, usam-se equações químicas.
Para escrever uma equação química, procede-se do seguinte modo:
escrevem-se corretamente as fórmulas químicas dos reagentes (no 1º
membro da equação) e dos produtos da reação (no 2º membro da equação);
indica-se o estado físico de cada substância: gasoso (g), sólido (s), líquido (ℓ), ou
em solução aquosa (aq);
acerta-se a equação química, determinando os coeficientes estequiométricos –
números que precedem cada fórmula química – para que a equação fique de
acordo com a Lei de Lavoisier.

9. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Quando se acerta uma equação química, nunca se modificam as fórmulas já
corretamente escritas, isto é, não se podem alterar os índices dos elementos químicos
nas fórmulas químicas.
É frequente designar como esquema químico uma equação química que não esteja
acertada.
O método mais comum para acertar uma equação química é o método das tentativas.

10. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
O esquema químico que traduz a reação de combustão do gás propano, C3H8 é:
C3H8 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (g)
Começa-se por acertar os átomos que aparecem apenas uma vez em cada um dos
membros da equação.
Carbono
Temos 3 átomos de carbono num reagente (C3H8) e 1 átomo num produto da reação
(CO2). O mínimo múltiplo comum entre 3 e 1 é 3, pelo que se multiplica o produto da
reação CO2 por 3.
C3H8 (g) + O2 (g) → 3 CO2 (g) + H2O (g)

11. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Hidrogénio
Existem 8 átomos de hidrogénio num reagente (C3H8) e 2 átomos de hidrogénio
num produto da reação (H2O). O mínimo múltiplo comum entre 8 e 2 é 8, pelo que
se multiplica o produto da reação por 4.
C3H8 (g) + O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)
Oxigénio
Existem 2 átomos de oxigénio num reagente (O2) e 10 átomos de oxigénio nos
produtos da reação: 3 × 2 átomos de oxigénio em CO2 e 4 átomos de oxigénio em
H2O. O mínimo múltiplo comum entre 2 e 10 é 10, pelo que se multiplica o reagente
O2 por 5.
C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)

12. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Em soluções aquosas ocorrem muitas reações químicas entre iões.
As equações que evidenciam os iões que participam efetivamente nestas reações
chamam-se equações iónicas.
Para acertar estas equações é necessário atender ao seguinte:
a conservação da massa (o número total de átomos de cada elemento deve
ser igual nos reagentes e nos produtos da reação);
a conservação da carga elétrica (a carga total dos iões nos reagentes deve ser
igual à carga total dos iões nos produtos da reação).

13. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Consideremos, por exemplo, a reação entre o ácido clorídrico, HCℓ, e o magnésio, Mg:
2 HCℓ (aq) + Mg (s) → MgCℓ2 (aq) + H2 (g)
O ácido clorídrico sofre ionização e origina os iões Cℓ− e H+, enquanto o cloreto de
magnésio está dissociado em iões Mg2+ e Cℓ−:
HCℓ (aq) → H+ (aq) + Cℓ− (aq)
MgCℓ2 (aq) → Mg2+ (aq) + 2 Cℓ− (aq)
Substituindo na equação química inicial, obtém-se:
2 H+ (aq) + 2 Cℓ− (aq) + Mg (s) → Mg2+ (aq) + 2 Cℓ− (aq) + H2 (g)

14. Reações químicas
Equações químicas: escrita e acerto
1.1
Como os iões cloreto, Cℓ−, não participam efetivamente na reação, são chamados
iões espectadores. Por este motivo não aparecem na equação iónica.
A equação iónica será:
2 H+ (aq) + Mg (s) → Mg2+ (aq) + H2 (g)

15. Conceitos fundamentais
1.1
• Lei de Lavoisier: o número total de átomos de cada elemento, bem como a massa
total do sistema reacional, conserva-se durante a reação
química.
• Equação química: traduz uma reação química, evidenciando a proporção de
combinação entre as substâncias envolvidas nessa reação,
bem como os estados físicos dessas substâncias.

16. Atividades
1.1
1. Fe (s) + O2 (g) → Fe3O4 (s)
Acerte os seguintes esquemas químicos de forma a obedecerem à Lei de Lavoisier:
2. NH3 (g) + NO (g) → N2 (g) + H2O (g)
3. H3PO4 (aq) + NaHO (aq) → Na3PO4 (aq) + H2O (ℓ)

17. Atividades
Resolução
1.1
1. Fe (s) + O2 (g) → Fe3O4 (s)
Acerte os seguintes esquemas químicos de forma a obedecerem à Lei de Lavoisier:
3 Fe (s)+ 2 O2 (g) → Fe3O4 (s)
2. NH3 (g) + NO (g) → N2 (g) + H2O (g)
4 NH3 (g) + 6 NO (g) → 5 N2 (g) + 6 H2O (g)
3. H3PO4 (aq) + NaHO (aq) → Na3PO4 (aq) + H2O (ℓ)
H3PO4 (aq) + 3 NaHO (aq) → Na3PO4 (aq) + 3 H2O (ℓ)