Reações químicas: saiba tudo sobre esse assunto!

Entenda o que são as reações químicas e como elas podem aparecer na sua prova!

As reações químicas são um dos pontos principais do estudo da Química. No Enem, elas estão sempre presentes, e você pode encontrar uma questão que envolva direta ou indiretamente o assunto. Por isso, é fundamental entender o que é uma reação química, quais são os tipos de reações e como elas acontecem e aprender sobre o balanceamento das equações — que é a representação das reações químicas.

Exatamente pela importância desse assunto, o Stoodi preparou um artigo completinho sobre o tema. Confira agora mesmo e refresque a memória, lembrando de tudo o que você estudou e tirando algumas dúvidas!

O que são reações químicas?

Uma reação química, também chamada de fenômeno químico, é o processo que envolve a mudança ou transformação da matéria, alterando sua constituição em nível molecular. Ou seja, não é apenas uma mudança de estado — de sólido para líquido, de líquido para vapor — mas um rearranjo dos átomos.

Nas reações, há dois tipos de substâncias principais:

• os reagentes, que são os componentes originais que se misturam e reagem entre si;
• os produtos, que é o que resulta da reação, depois das transformações.

Uma reação é representada da seguinte forma geral:

REAGENTES → PRODUTOS

Para que uma reação química aconteça, os reagentes precisam ter afinidade química. Por isso, nem toda mistura de substâncias resulta em reação.

Além disso, há variação na entalpia, que é a quantidade de energia encontrada nas substâncias. Quando os reagentes têm mais energia que os produtos, ela é liberada no processo e temos uma reação exotérmica. Porém, quando os produtos têm mais energia que os reagentes, chamamos a reação endotérmica.

Velocidade das reações químicas

Quando você mistura substâncias que reagem entre si, não deve esperar que tudo aconteça de imediato, como num passe de mágica. A transformação acontece aos poucos, pois é um processo em que os reagentes têm as suas ligações enfraquecidas e são formadas novas ligações. Esse estado intermediário dos componentes é chamado de complexo ativado.

A velocidade das reações químicas depende de vários fatores, por exemplo:

• temperatura;
• concentração;
• pressão;
• superfície de contato;
• catalisador;
• natureza dos reagentes;
• luz.

Como calcular a velocidade de uma reação química?

O cálculo da velocidade das reações químicas é feito com base na concentração dos reagentes ou dos produtos. A fórmula é a seguinte:

V_m = (CONCENTRAÇÃO FINAL – CONCENTRAÇÃO INICIAL)/(INTERVALO DE TEMPO)

Isso quando nos baseamos na concentração dos produtos, que aumenta com o tempo. Também pode ser:

V_m = (CONCENTRAÇÃO INICIAL – CONCENTRAÇÃO FINAL)/(INTERVALO DE TEMPO)

Isso porque a concentração dos reagentes diminui com o tempo. Usando a ordem certa conforme o caso, o resultado é sempre positivo.

Exemplos de reações químicas

Nem de longe a Química é uma ciência alheia à nossa realidade. Ela está acontecendo ao redor (e até dentro) de nós, todos os dias, a todo momento. Quer ver?

Confira alguns exemplos de reações químicas muito comuns:

• a fotossíntese, como citamos, é a síntese de compostos orgânicos realizada pelas plantas na presença de luz, água e gás carbônico;
• a queima da gasolina no motor do carro, fazendo com que o motor funcione e produzindo gás carbônico e água;
• a ferrugem, que é formada pela oxidação do ferro e pela redução do oxigênio;
• o escurecimento de uma maçã cortada, pela oxidação da enzima chamada polifenol.

Equações de reações químicas

As reações são representadas por equações químicas. Você usa a estrutura que citamos (reagentes gerando produtos) usando a fórmula química dos compostos. Veja alguns exemplos:

• 2H₂ + O₂ → 2H₂O
• 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO+4NO₂+O₂

Tipos de reações químicas

As reações químicas são classificadas de acordo com a interação dos componentes. Quando eles se reúnem para formar um novo, ou quando um reagente se decompõe, formando mais de um produto, temos tipos de reações diferentes. Veja abaixo os tipos de reações químicas!

Reações de síntese

Ocorrem quando dois ou mais reagentes dão origem a um único produto. Também podem ser chamadas de reações de composição ou de adição.

A fórmula geral de uma reação de síntese é:

A + B → C

A formação da água a partir do gás oxigênio e do gás hidrogênio é um exemplo de reação de síntese. Veja outros:

• 2Mg + O₂ → 2MgO
• N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Reações de decomposição

São o oposto da reação de síntese. Na decomposição, também chamada de reação de análise, um único reagente dá origem a mais de um produto. Elas obedecem à fórmula geral:

A → B + C

São exemplos de reações de decomposição:

• 2HgO → 2Hg + O₂
• 2KCIO → 2KCI + O₂
• CaCO₃ → CaO + CO₂

Reações de simples troca

Você pode conhecê-las também como reações de deslocamento ou reações de substituição. Esse tipo de reação acontece quando você tem um elemento químico e um produto (ou sustância composta) como reagentes, dando origem a outro elemento e outro produto. A equação geral é:

A + BC → AB + C

Veja alguns exemplos:

• Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
• Na + HgI → NaI + Hg

Reações de dupla troca

A reação de dupla troca, ou reação de metátese, acontece entre dois reagentes compostos que geram outros dois produtos igualmente compostos. Veja a equação que simboliza as reações de dupla troca:

AB + CD → AC + BD

Confira algumas reações desse tipo:

• Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl
• KNO₃ + NaCl → KCl + NaNO₃

Reações químicas inorgânicas

As reações químicas inorgânicas são as transformações que envolvem produtos inorgânicos. Basicamente, todos os exemplos que demos são de reações inorgânicas. Vale relembrar que os compostos inorgânicos são as substâncias formadas por átomos e moléculas que não tenham cadeias carbônicas em sua composição.

Reações químicas orgânicas

Já as reações químicas orgânicas produzem compostos baseados em cadeias carbônicas. Elas geralmente são usadas na produção de alimentos, remédios, cosméticos, etc. Há uma variedade muito grande de reações orgânicas, que podem ser classificadas em três formas.

Reações de substituição

• halogenação;
• nitração;
• sulfonação;
• alquilação;
• acilação;
• hidrólise alcalina.

Reações de adição

• hidrogenação;
• halogenação;
• hidro-halogenação;
• hidratação.

Reação de eliminação

• um composto orgânico dá origem a outro composto orgânico e um inorgânico.

Leis das reações químicas

As reações químicas obedecem a regras — chamadas de Leis Ponderais e Leis Volumétricas — que relacionam as massas dos componentes e dos produtos. Veja a seguir quais são elas!

Lei da conservação da massa (Lei de Lavoisier)

Ela diz que, em sistemas fechados, a massa total não se altera, desde o início até o fim da reação. Sendo assim, a soma das massas dos reagentes é igual à dos produtos. A representação da Lei de Lavoisier é a seguinte:

m_(reagentes) → m_(produtos)

Lei das proporções constantes (Lei de Proust)

Segundo a Lei de Proust, os reagentes e produtos de uma reação química na qual existem apenas substâncias puras (e não misturas), obedecem à proporções constantes.

Seja qual for o método, a procedência ou o processo de preparo, a proporção dos elementos presentes é sempre igual. É a Lei das proporções constantes que dá origem ao balanceamento químico.

Lei das proporções múltiplas (Lei de Dalton)

Quando dois reagentes formam duas ou mais substâncias compostas, a fixação da massa de um deles faz a do outro variar em proporções inteiras e pequenas. Na prática, isso significa que a massa fixa de um dos elementos pode se combinar com massas diferentes de outro, formando compostos distintos.

Veja um exemplo:

• 1C + ½ O2 → 1CO
• 1C + 1O₂ → 1CO₂

Reações químicas: balanceamento

Como vimos na Lei de Proust, a quantidade de reagentes e produtos é sempre proporcional. Ou seja, mesmo que um deles esteja presente em uma concentração muito alta, o que tem menos — chamado de reagente limitante — é que define qual será a quantidade de produtos obtidos.

Balancear equações significa calcular quanto de cada componente existe na reação: quanto de cada reagente está presente e qual a quantidade de produtos obtida. Isso é representado por coeficientes, que são números registrados antes de cada componente.

Você pode fazer o balanceamento de equações usando diferentes métodos, que são:

• método das tentativas;
• método algébrico;
• método redox;
• método elétron-íon.

Reações químicas: exercícios

Bom, para fixar o que falamos sobre reações químicas, você já sabe, o grande segredo é exercitar! Por isso, confira no Stoodi nossos exercícios de reações orgânicas e inorgânicas!

Quer estudar ainda mais? Ótimo! Assista às videoaulas que preparamos sobre o assunto e veja a classificação das reações químicas que falamos.

E não esqueça de conferir o blog do Stoodi sempre para acompanhar os novos artigos que preparamos e renovar seus conhecimentos todos os dias!