10 - Reações Químicas e Balanceamento

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Reações Químicas Prof. Roberto Filho Prof. TEN Guilherme Fontes de consulta: Livro texto “Barros e Paulino” - Cap 21 Livro texto “Para Viver Juntos” - Cap 2, 4ª Parte, pág 69- 73 + + +

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Aula sobre reações, balanceamento e NOX

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  • Reaes Qumicas Prof. Roberto FilhoProf. TEN GuilhermeFontes de consulta:Livro texto Barros e Paulino - Cap 21Livro texto Para Viver Juntos - Cap 2, 4 Parte, pg 69-73

  • Objetivos da AulaCompreender o conceito de Mol;

    Classificar os tipos de reaes qumicas;

    Balancear equaes de reaes qumicas;

    Conceituar e calcular o Nox dos elementos.

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  • O que so reaes qumicas?Transformaes de substncias (reagentes) em outras substncias (produtos).

    A + B C + D (reagentes) (produtos)

    O estudo das reaes qumicas nos ajuda a entender como as substncias orgnicas e inorgnicas se formam.*

  • A reaes qumicas obedecem s Leis de Lavoisier (conservao das massas) e Proust (lei das propores).

    2H + 1O 1H2O Proporo 2 : 1 : 1 Massa (2x1g) + (1x16g) = (2x1g)+16g 18g 18g

    4H + 2O 2H2O Proporo 4 : 2 : 2

    *

  • Conceito de MolNa prtica, no h como manipular molculas ou tomos isolados...Por isso, foi criada uma unidade que transforma essas grandezas em algo que pudssemos trabalhar: o Mol.

    Matmica do O = 16 u Mmolar de 1 mol de O = 16 g/mol

    Mmolecular do O2 = 32 u Mmolar de 1 mol de O2 = 32 g/mol*

  • Exerccios de fixaoSe 1 tomo de O possui massa igual a 16 u e 1 tomo de H, 1 u, qual ser a massa dos seguintes exemplos?

    1 mol de O.1 molcula de O2.1 mol de O2.1 mol de H.1 molcula de H2.1 mol de H2.1 molcula de H2O.1 mol de H2O.*

  • Conceito de MolQuantas unidades de determinada substncia esto contidas em 1 mol dessa substncia?

    1 mol de x = 6.1023 unidades de x

    1 mol de tomos de H = 6.1023 tomos de H 1 mol de ons H+ = 6.1023 ons H+1 mol de H2 = 6.1023 molculas de H2*

  • Exerccios de fixaoQuantos mols de Mg equivalem a 1,2x1024 tomos desse elemento?Quantas molculas h em 15 mols de H2O? Quantos tomos de flor (M = 19 u) h em 38 g desse elemento?Quantas molculas de NH3 h numa amostra com 170 g? (dados: MN = 14; MH = 1)Qual a massa equivalente a 4 mols de CH4? (dados: MC = 12; MH = 1)*

  • Balanceamento de equaesConsiste em igualar o nmero total de tomos de cada elemento antes (nos reagentes) e depois (nos produtos) da reao, acrescentando valores (coeficientes) antes de seus smbolos.

    A2B + X3 B + A2X

    3A2B + X3 3B + 3A2X

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  • Balanceamento de equaesH vrias formas de equilibrar a quantidade de mols antes e depois da reao, mas utilizaremos o mtodo das tentativas...

    Ordem de balanceamento:Metais e Ametais em molculasCarbono, Hidrognio e Oxignio*

  • Balanceamento de equaesa Al + b O2 c Al2O3

    a CaO + b P2O5 c Ca3(PO4)2

    a Al(OH)3 + b H2SO4 c Al2(SO4)3 + d H2O

    a FeO + b CO2 c Fe3O4 + d CO

    23/2131123613111*

  • Tipos de reaes qumicasAdio (sntese): 2 ou mais reagentes e 1 produto.A + B ABH2 + O2 H2OO2 + O2 O3

    Decomposio (anlise): 1 reagente e 2 ou mais produtos.AB A + B(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O

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  • Tipos de reaes qumicasSimples troca (deslocamento): 2 reagentes e 2 produtos, sendo que entre os reagentes h uma substncia simples (com 1 elemento) e uma composta (mais de 1 elemento). Durante a reao, parte dos componentes da substncia composta passa para a simples.

    AB + C A + BC2HCl + Zn H2 + ZnCl22KNO3 + 10Na N2+ 5Na2O + K2O*

  • Tipos de reaes qumicasDupla troca: 2 reagentes e 2 produtos, sendo todos substncias compostas. Ocorre troca de componentes entre reagentes.AB + CD AD + CB

    BaCl2 + 2KOH Ba(OH)2 + 2KCl

    CaC2 + H2O CaO + C2H2*

  • ExercciosClassifique e balanceie as reaes a seguir:C2H6O + O2CO2 + H2OC6H12O6C2H6O + CO2C4H10 + O2CO2 + H2OKMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2H3PO4 + CaOCa3(PO4)2 + H2O

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  • Valncia versus NOXNuma ligao qumica, os tomos ganham ou perdem de acordo com sua valncia.Mas nem sempre a valncia representa os que participam da ligao.N de que participam da ligao = NOX (n de oxidao)Os nicos grupos onde sempre NOX = valncia so 1 (NOX = +1) e 2 (NOX = +2).O NOX das demais famlias varia dependendo da eletronegatividade dos demais elementos. *

  • Regras para calcular o NOX dos elementos nas molculasNOX de compostos neutros ou ons igual sua carga.Os elementos dos grupos 1 e 2 tm NOX +1 e +2, respectivamente.Os elementos dos grupos 16 e 17 s no tm NOX -2 e -1 se estiverem com algum mais eletronegativo.*

  • Exemplo 1 OBS.1: K do grupo 1 (NOX sempre igual a +1)OBS.2: O oxignio est acompanhado de elementos menos eletronegativos, portanto seu NOX ser igual a -2OBS.3: O NOX de compostos neutros ser sempre 0*

    FrmulaK2S2O8carga total = 0NOX do tomo+1y-2NOX total = 0N de tomos2282(+1)+2y+8(-2)= 0NOX do S2+2y-16 = 02y = 16-2y = +7

  • Exemplo 2*

    FrmulaBa2XeO6carga total = 0NOX do tomo +2y-2NOX total = 0N de tomos 21 62(+2)+1y+6(-2)= 0NOX do Xe+4+y-12 = 0y = 12-4y = 8

  • Exemplo 3*

    FrmulaK4P2O7carga total = 0NOX do tomo+1x-2NOX total = 0N de tomos4274(+1)+2x+7(-2)= 0NOX de P+4+2x-14 = 02x = 14-4x = +5

  • Exemplo 4OBS: O NOX de compostos carregados ser igual carga.*

    FrmulaFeO4-2carga total = -2NOX do tomo x-2NOX total = -2N de tomos 141x+4(-2) = -2NOX de Fe1x-8 = -2x = +6

  • Exemplo 5OBS: O oxignio est acompanhado de elemento mais eletronegativo, portanto seu NOX ser diferente de sua valncia*

    FrmulaOF2carga total = 0NOX do tomox-1NOX total = 0N de tomos121x+2(-1) = 0NOX do F1x-2 = 0x = +2

  • ExerccioCalcule o nmero de oxidao para o mangans nas substncias a seguir: MnO2, H2MnO4, HMnO4, MnO, Mn2O3.Dado os compostos abaixo, em qual o fsforo (P) est com maior estado de oxidao?H3PO3H2PO3H3PO2H4P2O5HPO3*

  • Oxidao-reduoMuitas reaes da natureza so chamadas de oxidao-reduo ou reaes de oxirreduo.Elas envolvem transferncia de eltrons.

    B perdeu : sofreu oxidao.A recebeu : sofreu reduo.*

    B +A2C BC+2A

  • Oxidao-reduoEx.:

    Quem oxidou (perdeu ) e quem reduziu (recebeu )? Zn Ag

    O que houve com os valores de NOX de Zn e Ag?Oxidao: aumento do NOX de um elemento (Zn).Reduo : diminuio do NOX de um elemento (Ag).

    *

    Zn +Ag2SO4 ZnSO4+2Ag02(+1)+1(6)+4(-2)=01(+2)+1(+6)+4(-2)=00

  • Oxidao-reduoO elemento (ou composto) que sofre reduo provoca a oxidao agente oxidante. Ex.: Ag

    O elemento (ou composto) que sofre oxidao provoca a reduo agente redutor. Ex.: Zn*

  • Exerccios de fixaoSobre a reao qumica abaixo, responda o que se pede:

    O que acontece com o NOX do enxofre (aumentou ou diminuiu)? Como podemos classific-lo (redutor ou oxidante)?O que acontece com o NOX do iodo (aumentou ou diminuiu)? Como podemos classific-lo (redutor ou oxidante)?*

  • Exerccios de fixao!* Livro texto Barros e Paulino (61. ed) Captulo 21 pg 277: - Exerccios de 01 a 08;

    Livro texto Para Viver juntos (3. ed) Captulo 2, 4 parte pg 74:- Exerccios 05 e 06.

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