Reações de Síntese, Análise, Simples e Dupla Troca, Oxirredução, Endotérmica e Exotérmica


A natureza é regida por reações químicas bem defi­nidas, que transformam materiais e trocam energia com o meio. As transformações dos materiais acontecem na­turalmente ou pela ação do homem. Pode-se exemplifi­car uma infinidade de procedimentos como reações quí­micas, porém aqui só serão abordadas as classes mais importantes para a Química Inorgânica.

AgBr + luz -» Ag(i) +   – Br2 – reação ocorrida durante a obtenção de uma fotografia analógica.

Eletrólise aquosa do sal de cozinha, reação importante industrial­mente, pois dá origem a diversos produtos e subprodutos.

Reações de Síntese

Reações de síntese ou adição

São reações em que dois ou mais reagentes formam um único produto. É chamada de síntese total, quando os reagentes são substâncias simples, e de síntese parcial, se um dos reagentes é uma substância composta. Lem­bre-se de que uma substância simples é formada por um único elemento químico e a substância composta é for­mada por mais de um elemento químico.

Eletrólise – reação de análise produzida pela passagem de corrente elétrica.
Exemplo:
A^ O (fundido) + eletricidade -> 2AI, . + !• O,
(fundido) + eletricidade -> Na(g) + y  C12

Reações de deslocamento ou simples troca

Nessas reações um elemento mais reativo toma o lu­gar do elemento menos reativo de mesma espécie em um composto. Dessa forma, o metal mais reativo desloca o menos reativo e o ametal mais reativo desloca o ametal menos reativo.

Reações de análise ou decomposição

São reações em que um único reagente se desdobra em dois ou mais produtos. Exemplos: H2S03(aq) -NH4OH(aq) H2C03(aq). Sistema da eletrólise de uma solução aquosa ácida, pro­duzindo os gases oxigênio e hidrogênio.

Reações de deslocamento ou simples troca

Nessas reações um elemento mais reativo toma o lu­gar do elemento menos reativo de mesma espécie em um composto. Dessa forma, o metal mais reativo desloca o menos reativo e o ametal mais reativo desloca o ametal menos reativo. Observe as reações a seguir.
Na + AgNO3 -> NaNO3 + Ag (sódio é mais reativo que prata)
F2 + 2LiBr -> 2LÍF + Br2 (flúor é mais reativo que bromo)

Pelos exemplos acima, observa-se que a reação de deslocamento pode ocorrer tanto para cátions como para ânions. É importante saber a força reativa dos metais e ametais.

Reatividade dos ametais

Reatividade (eletropositividade) crescente Reatividade dos metais
Reatividade (eletropositividade) crescente

Reações de dupla troca

Acontecem com a troca de ânions e cátions de rea­gentes compostos, de acordo com a equação geral a se­guir. AB + CD — » AD + CB, em que A e C são cátions.

Reaçôes de oxirredução ou redox

São reações que ocorrem com transferência de elétrons de um átomo, íon ou molécula para outro átomo, íon ou molécula. Observe a equação a seguir. 3H2 + N2 -> 2NH3. Tirando o nox dos reagentes e do produto tem-se:
N2 – O
NH
H = +1 e N – -3
•         H sofre oxidação
•         N sofre redução
•         H2 é o agente redutor
•         N2 é o agente oxidante

Verifique que o nox do H aumentou e o nox do N diminuiu. Dizemos então que o H oxidou e o N reduziu. Os processos de oxidação e redução são simultâneos, pois o elemento que oxida transfere elétrons para o que re­duz. Dessa forma, diz-se que o que oxida é agente redu­tor (promove a redução) e o que reduz é agente oxidante (promove a oxidação).

As reações de redox são muito importantes para a indústria química, pois por meio delas pode-se obter ba­terias (geradores galvânicos), materiais resistentes à cor­rosão, metais puros, álcalis e outros. Observe o esquema a seguir, que descreve a reação da pilha de Daniel, cuja compreensão possibilitou a produção de pilhas, cumuladores automotivos, baterias de celulares etc.

É importante saber que nem sempre a mistura de substâncias diferentes resulta na produção de uma nova substância. Existem variáveis importantes que determi­nam a ocorrência de uma reação. De maneira geral, po­dem-se criar critérios para a ocorrência de uma reação de dupla troca. Esse tipo de reação ocorrerá se um dos produtos formados for:
•         pouco solúvel ou menos solúvel que os reagen­tes;
•         um gás ou um produto volátil;
•         o produto de uma reação de neutralização – água;
•         menos ionizável que os reagentes, ou seja, um eletrólito fraco.

Reações endotérmicas e exotérmicas

Reações exotérmicas

São transformações que ocorrem com a liberação de calor. Um exemplo típico é a reação de combustão ou quei­ma. A variação da entalpia da reação (energia
evidenciada na forma de calor) é negativa, indi­cando que, para os rea­gentes se transformarem em produtos, eles perdem energia durante o pro­ cesso reacional.

Reações endotérmicas

São transformações que ocorrem com a absorção de calor. A variação da entalpia da reação é positiva, indi­cando que, para os reagentes se transformarem em pro­dutos, eles recebem energia durante o processo reacional.

Importante

Obtenção do ferro

Trata-se de um metal na forma sólida que se encontra em vários minerais, como a hematita (Fe2O3) e a magnetita (Fe3O4). Sua obtenção é feita pela redução desses óxidos com carvão em altos-fornos. Esse processo é denominado de siderurgia. O ferro obtido no alto-forno apresenta entre 2 e 3% de carbono e é denominado ferro-gusa, que quando é purificado passa a se chamar ferro-doce. A partir do afmamento do ferro-gusa para retirar o excesso de carbono, obtém-se uma liga de ferro e carbono (0,5 e 1,7%) muito importante, chamada de aço. Para aumentar a qualidade do aço, pode-se adicio­nar outros metais; o aço inoxidável, por exemplo, é uma liga de aço-cromo.

Obtenção do cobre

O cobre é um metal encontrado na natureza predominantemente na forma de sulfetos, como Cu2S (cal-cosita) e CuS (covelita), e na forma de pirita de cobre (CuFeS2). Conhecido desde cerca de 5 000 a. C, esse metal avermelhado e brilhante foi largamente utilizado pelo homem neolítico, porém só passou a ter importância quando foi fundido com o estanho, originando uma liga extremamente dura e resisten­te: o bronze. Outra importante liga do cobre é o latão (cobre—zinco).