Reações Químicas

Você já parou para se perguntar por que a madeira pega fogo quando é aquecida, por que quando queimamos o açúcar ele muda de cor? Você já parou para se perguntar por que o fermento faz o bolo crescer, ou então por que as plantas conseguem produzir o próprio alimento? Você já parou para se perguntar por que respiramos oxigênio? Talvez eu não consiga responder isso agora, mas com o tempo vamos descobrindo isso, o que eu quero agora é tentar explicar como essas coisas são possíveis. Esses fenômenos químicos são descritos através de equações de reações químicas.

Uma reação química é a reação entre uma ou mais substâncias levando a formação de substâncias diferentes. Uma reação química é dividida em produtos e reagentes, ela só ocorre se o produto for mais estável do que os reagentes, se o produto é menos estável, para que a reação ocorra, é necessário também uma certa quantidade de energia para que ela ocorra.

Produtos → Reagentes

É bom lembrar a lei de Lavoisier que diz que na natureza nada se cria, tudo se transforma. Em um sistema fechado a massa dos reagentes é igual a massa dos produtos.

Existem vários tipos de reações químicas.

Reação de síntese. Uma quantidade maior de substâncias reage para formar uma quantidade menor de substâncias.

A + B → AB

Um exemplo disso é o desgaste que as grades do fogão a gás sofre com o tempo. Com o calor, o ferro da grade reage com o oxigênio do ar produzindo óxido de ferro (II)

 O₂(gás) + 2Fe(sólido) → 2FeO(solido)

Reação de decomposição ou análise. Uma substância é decomposta em outras.

AB → A + B

Ex: O açúcar muda de cor ao ser queimado em uma panela para fazer caramelo por que ele é transformado em outras substâncias

C₁₂O₁₁H₂₂ (líquido) → 12C (sólido) + 11H₂O (gás)

Note que eu coloquei os estados físicos de cada substância. O açúcar está liquido pois foi derretido, o carbono está sólido pois ele tem um alto ponto de fusão a água está em estado gasoso devido ao calor. Essa equação só ocorre se queimarmos o açúcar em ambiente sem oxigênio. Como a madeira é formada por longas moléculas de celulose, que são formadas pela união de milhares de moléculas de açúcar, ao queimar a madeira em um forno sem oxigênio sobra apenas o carvão.

Note que a quantidade de elementos químicos à esquerda da seta (reagente) é igual à direita (produtos)

Reações de simples troca ou deslocamento são reações onde uma substância tem um componente substituído por outro, formando uma nova substância. Pode ser explicada de forma AB + C → AC + B

Exemplo: A reação do ácido clorídrico com o alumínio produzindo gás hidrogênio e cloreto de alumínio.

2Al (sólido) + 6HCl(aquoso) → 3H₂ (gás) + 2AlCl₃(aq)

Note que a quantidade de átomos de alumínio, cloro e hidrogênio é igual dos dois lados da seta. Note que eu também coloquei os estados físicos das substâncias, aquoso significa dissolvido em água.

Reação de dupla troca, os reagentes trocam elementos ou íons em quantidades iguais.

AB + CD → AC + BD

 Um exemplo desse tipo de reação é a produção do verdarame usado para tratar as parreiras. Uma solução de sulfato de cobre é adicionada a uma solução de hidróxido de cálcio, e a “mágica” acontece.

CuSO₄(aq) + Ca(OH)₂ (aq) → Cu(OH)₂ (s) + CaSO₄ (s)

Lembra no começo quando eu disse que para acontecer uma reação os produtos precisam ser mais estáveis do que os reagentes? Pois é... Um produto insolúvel é mais estável na água do que um produto solúvel. Neste caso se não formasse ao menos um produto insolúvel a reação não ocorreria. Note também que a quantidade de elementos é igual dos dois lados da seta.

Reações de oxirredução.

Uma substancia rouba elétrons de outra. A substância que “rouba” elétrons é o oxidante, e a que perde elétrons é o redutor. O oxidante se reduz e o redutor se oxida. Quando um elemento se reduz, a carga elétrica é reduzida, quando ele se oxida ela aumenta.

Ex: Reação de sulfato de cobre CuSO₄ aquoso com ferro metálico.

Cu²⁺(aq) + Fe⁰(s) →Fe²⁺(aq) + Cu⁰(s)

O íon sulfato foi omitido por que ele não participa da reação. O íon cobre (II) roubou dois elétrons do ferro. O ferro passou da carga 0 para + 2 então ele se reduziu, o cobre passou da carga +2 para 0, então se reduziu.

Outro exemplo é a reação do gás oxigênio com o ferro.

O₂(gas) + 2Fe(s) → 2FeO. Nessa reação o ferro perdeu dois elétrons para o oxigênio. O ferro passou de 0 para +2, se oxidou, enquanto o oxigênio passou da carga 0 para -2, se reduziu.