Química inorgânica/Reações da química inorgânica

Uma reação química ocorre quando duas ou mais substâncias entram em contato, e modificam-se por uma troca de átomos. As reações são previsíveis, e seguem o princípio da conservação da matéria: nada se extingue ou se cria, tudo se transforma. Abaixo, temos esquematizada uma reação:

Em que:

  • R são os reagentes - as substâncias que participaram na reação;
  • P são os produtos - as substâncias que resultaram da reação;
  • E1 é a energia (geralmente térmica) que inicia a reação - que depende dos reagentes da reação;
  • E2 é a energia resultante da reação.

Os valores de energia muitas vezes não estão explícitos na reação. A energia resultante da reação é expressada por ΔH.

Conical flask grey.svg Classificação das reaçõesEditar

 
Devido à reação exotérmica entre o metano e o oxigênio, as metanobactérias morrem por calor na presença de O2.

Uma reação pode ser, quanto:

  • À reversibilidade:
Reversível - Em uma reação reversível, R pode se tornar P e E1 pode se tornar E2. É representada pelo símbolo ⇌;
Irreversível - Em uma reação irreversível, R nunca se torna P e E1 nunca se torna E2. Representa-se pelo símbolo ⇀;
  • À entalpia:
Endotérmica - É uma reação em que E1>E2, e resulta na absorção de energia;
Exotérmica - É uma reação em que E2>E1, e resulta na liberação de energia;
  • À espontaneidade:
Espontânea - Reações espontâneas são aquelas em que E1 é um valor próximo ou igual a zero. Desta forma, a reação ocorre naturalmente;
Não-espontânea - São aquelas em que E1 corresponde a um valor diferente de zero, sendo necessário fornecer ou retirar energia forçosamente;
  • À concentração:
Total - Ocorre quando todos os reagentes de uma amostra transformam-se nos produtos finais da reação;
Parcial - Ocorre quando algumas moléculas dos reagentes não se transformam no produto final da reação.

Conical flask grey.svg Fatores que interferem a velocidade da reaçãoEditar

 
As enzimas são catalisadores encontrados naturalmente nos seres vivos.

Em determinadas circunstâncias, uma reação pode ser mais rápida ou lenta que o normal:

  • Superfície de contato - Quanto maior o contato entre os reagentes, com mais velocidade será feita a reação, favorecendo uma rápida reação quando os reagentes são gases ou líquidos miscíveis;
  • Temperatura - Como a temperatura é a consequência da energia térmica, o aumento desta favorece reações que exijam grandes quantidades de energia;
  • Pressão - Aumentada a pressão sobre os reagentes gasosos, teremos maior velocidade das moléculas, e consequentemente um maior número de colisões - que favorecem a formação dos produtos;
  • Catálise - A presença de catalisadores diminui a energia necessária para iniciar a reação, o que faz esta ser mais rápida.

Conical flask grey.svg Características das reaçõesEditar

Já que em uma reação é alterada a estrutura das substâncias, alteram-se também as propriedades destas substâncias. Por esta e outras características, pode-se concluir se uma reação ocorreu ou não:

  • Temperatura - A mudança repentina na temperatura de uma solução pode indicar uma reação química, devido à liberação ou absorção de energia;
  • Fases - Às vezes podem se formar líquidos não-miscíveis e precipitados (produtos sólidos) em uma solução líquida, indicando uma reação;
  • Bolhas - Em alguns casos, formam-se bolhas devido à liberação de gases na reação;
  • Cor, sabor e odor - As propriedades sensitivas do sistema são alteradas.

Conical flask grey.svg SemirreaçõesEditar

Semirreações ocorrem quando um átomo transfere elétrons para outro átomo. Os átomos das semirreações são classificados como:

  • Oxidantes - são substâncias que têm seu número de oxidação aumentado (tornando-se menos estável);
  • Redutores - é a substância que se torna mais estável e têm número de oxidação reduzido.

Conical flask grey.svg Tipos de reaçõesEditar

As reações são divididas em quatro tipos:

  • Síntese ou adição - Ocorre quando dois ou mais reagentes originam um produto. Exemplo:
 
  • Análise ou decomposição - São reações em que um reagente origina um ou mais produtos. Exemplo:
 
  • Deslocamento ou simples troca - Nestes casos, parte de um dos produtos se une ao outro produto. Exemplo:
 
  • Dupla troca - Igual a simples troca, no entanto, os produtos trocam seus respectivos ânions entre si. Exemplo:
 

A tabela abaixo resume as reações em química inorgânica:

Reação Descrição Características Exemplo
Neutralização O pH da solução se aproxima de 7; Sempre de dupla troca; LiOH + HCl ⇌ LiCl + H2O
Hidrólise Quebra da molécula por ação da água; Sempre de dupla troca; MgI2 + 2 H2O ⇀ Mg(OH)2 + 2 H+ + I-
Oxirredução Ocorre a transferência de elétrons (semirreações); Al + Fe3+ ⇀ Al3+ + Fe
Combustão Ocorre a queima de um comburente e de um combustível, formando gases e às vezes, cinzas; Nunca de análise, nem endotérmica; 2 H2 + O2 ⇌ 2 H2O
Em cadeia Parte ou todos produtos da reação é responsável por continuar a reação indefinidamente; Qualquer tipo; 235U ⇀ 141Br + 92Kr + 3 n
Corrosão Reações que envolvem metais, ácidos ou água; Síntese ou simples troca; 4 Fe3+ + 3 O2 ⇌ 2 Fe2O3
Pirólise Reação que ocorre em altas temperaturas; Sempre de análise; CaCO3 ⇌ CaO + CO2
Fotólise Reação que ocorre na presença da luz; Sempre de análise; 2 H2O2 ⇌ 2 H2O + O2
Eletrólise Reação que enevolve a energia elétrica. Sempre de análise. 2 NH3 ⇌ N2 + 3 H2