Tipos de reações químicas

1- Reações de oxidação- Redução

As reações de oxidação-redução são reações que envolvem transferência de eletrões entre as espécies que reagem.

No nosso dia a dia ocorrem inúmeras reações de oxidação-redução, como por exemplo: as reações de combustão, a corrosão de metais e a respiração.

As reações de combustão são reações entre um combustível e um comburente que libertam energia.

O combustível é uma substância que reage com o comburente, por exemplo: a madeira, o carvão, a gasolina e o gás natural. O comburente é a substância que permite a combustão, por exemplo: o oxigénio gasoso e o cloro gasoso.

Todas as reações que envolvem o oxigénio como um dos reagentes são reagentes de combustão.

As reações de combustão podem ser vivas ou lentas.

Reação de combustão

Combustão viva- Reação com chama

Combustão lenta- Corrosão de metais

Em laboratório realizam-se algumas combustões com a finalidade de identificar o catião presente nos sais, uma vez que diferentes catiões conferem diferentes cores à chama de combustão.

2- As combustões e a poluição

Os combustíveis fósseis, fonte de energia mais utilizada a nível mundial, são materiais complexos que contêm, para além de carbono (C) e hidrogénio (H), outros elementos como o enxofre (S) e o nitrogénio (N). A sua combustão leva à libertação para a atmosfera de substâncias poluentes.

Produto da combustão

Efeito poluente

Dióxido de Carbono

Gás libertado na maioria das combustões. Este gás é responsável pelo efeito de estufa. A emissão de elevadas quantidades de dióxido de carbono para a atmosfera provoca um aumento deste efeito e tem como consequência um aumento da temperatura média da Terra.

Dióxido de enxofre

Dióxido de nitrogénio

Originam chuvas ácidas.

A libertação de dióxido de enxofre e dióxido de nitrogénio para a atmosfera, provenientes da queima de combustíveis fósseis, provoca a formação de ácidos na atmosfera.

Quando estes gases entram em contacto com a água tornam a água da chuva muito ácida.

Esta chuva, mais ácida do que a chuva normal, destrói vegetações, monumentos e altera a acidez dos cursos de água e dos solos.

Como podemos reduzir a poluição provocada por estes gases?

Reduzindo o consumo de combustíveis fósseis como fonte de energia.
Utilizando combustíveis fósseis com baixo teor em enxofre e nitrogénio.
Utilizando filtros nas chaminés das indústrias que retêm estes gases.
Usando fontes de energia alternativas, de preferência renováveis.

3- Soluções ácidas, básicas e neutras

Quando uma substância se dissolve em água dá origem a uma solução aquosa. As soluções aquosas podem ser ácidas, básicas (alcalinas) ou neutras.

Soluções ácidas

Soluções básicas ou alcalinas

Soluções neutras

Têm sabor azedo São escorregadias ao tato Comportam-se como água pura

Exemplos: Vinagre, sumo de limão e outros sumos de fruta.

Exemplos: Lixívia, detergentes, e champôs.

Exemplos: Água salgada, água com açúcar e destilada.

Os indicadores colorimétricos de ácido-base são substâncias que adquirem cores diferentes quando são adicionadas a soluções ácidas, básicas ou neutras.

O grau de acidez e de basicidade das soluções aquosas pode ser identificado através de um valor numérico.A escala de Sorensen é uma escala numérica, válida a 25ºC, que varia de 0 a 14 e permite classificar as soluções aquosas em ácidas, básicas ou neutras.

Para medir o pH de uma solução pode-se utilizar um indicador universal ou um medidor de pH eletrónico. Para utilizar o indicador universal, deve-se mergulhar o papel de indicador na solução que se pretende testar e comparar com a escala de cores de referência. Esta comparação não permite obter um valor rigoroso e exato, por isso, diz-se que a medição efetuada é uma medição aproximada. Em relação ao medidor de pH eletrónico, a medição é mais rigorosa pois mergulha-se o sensor na solução e o aparelho mostra o valor do seu pH no ecrã.

4- Reações de ácido-Base

Quando se junta um ácido a uma base ocorre sempre uma reação química denominada por reação de ácido-base.

Ácido + Base Sal + Água

HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l)

Da reação química entre um ácido e uma base, geralmente, obtém-se um sal e água. Durante a adição lenta de uma base a um ácido ou de um ácido a uma base, o pH da solução varia.

Adição de soluções com carácter ácido-base

SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO ADICIONADA EFEITO SOBRE O pH

Ácida Básica Aumenta o pH

Básica Ácida Diminui o pH

Os sais obtidos nas reações ácido-base podem ser solúveis ou insolúveis.

Sal- composto iónico que, na forma mais simples, é constituído apenas por um tipo de catião e um tipo de anião. Exemplo: Cloreto de sódio (NaCl).

Sais

Solúveis- Sais que se dissolvem facilmente em água, formando uma solução aquosa onde não se distingue o sal da água.

Insolúveis- Sais que não se dissolvem em água, pelo que quando são adicionados à água, se distingue o sal da água.

5- Reações de precipitação

As reações de precipitação são reações químicas em que se forma um produto sólido insolúvel, ou pouco solúvel, que se denomina de precipitado. Este sólido separa-se da solução inicial e normalmente, deposita-se no fundo do recipiente por ser mais denso do que a solução.

Exemplo:

Formação do precipitado iodeto de chumbo (II) (cor amarela)

Iodeto de potássio (aq) + Nitrato de chumbo(II) (aq) Iodeto de chumbo(II) (s) + Nitrato de potássio (aq)

Na Natureza, estas reações de precipitação também ocorrem com frequência. Um exemplo são as muito apreciadas grutas de estalactites e estalagmites, resultantes da precipitação do carbonato de cálcio.

A água que consumimos, tanto para ingestão, como a nível doméstico e industrial, contém sais dissolvidos, não é água pura. Destes sais salienta-se a importância daqueles que provocam um aumento da quantidade de iões cálcio ( ) e magnésio ( ) presentes na água, devido à facilidade com que estes iões formam outros sais insolúveis quando a água é aquecida. A consequente formação de depósitos impede o normal funcionamento dos aparelhos e a ineficácia dos processos de lavagem.

A dureza da água está relacionada com a quantidade de sais de cálcio ( ) e de magnésio ( ) dissolvidos na água.

Maior quantidade de iões e --- Água dura

Menor quantidade de iões e --- Água macia

Dureza da água em Portugal:

Consequências da utilização de uma água dura:

formação de depósitos de calcário nos eletrodomésticos que utilizam água quente- maior dificuldade no aquecimento da água, o que leva a um maior consumo de energia;
formação de depósitos de calcário na canalização de água quente- pode provocar o entupimento da tubagem ou rebentamento;
dificuldade na formação de espuma a partir do sabão- lavagem ineficaz;
resíduos esbranquiçados nos objetos e roupa depois de lavados- manchas;

Métodos para a redução da dureza da água:

utilização de aditivos que impedem a formação de depósitos de calcário;
uso de descalcificadores- removem o calcário já depositado;
ferver a água antes de a utilizar- precipita os sais de cálcio e magnésio.