As reações inorgânicas desempenham um papel fundamental na Química, abrangendo uma variedade de processos que envolvem substâncias e compostos sem carbono. No contexto do ENEM, compreender essas reações é essencial para responder a questões relacionadas à composição e transformações da matéria. Nesta exploração sobre reações inorgânicas, mergulharemos em conceitos-chave, como ácidos, bases, sais e óxidos, destacando sua importância e aplicações práticas. Aprofundar nosso conhecimento sobre esses fenômenos químicos não apenas nos prepara para os desafios do ENEM, mas também nos proporciona uma compreensão mais ampla do mundo que nos rodeia.
Em uma reação química ocorre a transformação de substâncias com determinadas propriedades iniciais (reagentes) em outras com propriedades diferentes (produtos). As principais reações envolvendo as funções inorgânicas são classificadas em reações de adição (síntese), de decomposição (análise), de deslocamento (simples troca), de dupla troca e reações em solução aquosa.
Reações de adição (ou síntese)
Ocorrem quando duas ou mais substâncias reagem, formando uma substância mais complexa.
Exemplos:
- C (s) + O₂ (g) [Δ]→ CO₂ (g)
- S (s) + O₂ (g) [Δ]→ SO₂ (g)
- CaO (s) + H₂O (c) [Δ]→ Ca(OH)₂ (aq)
- 6 C (s) + 6 H₂ (g) + 3 O₂ (g) [Δ]→ C₆H₁₂O₆ (s)
Obs.: [Δ] é o símbolo de aquecimento.
Reações de decomposição (ou análise)
Ocorrem quando uma substância é decomposta em duas ou mais substâncias de estruturas mais simples.
Exemplos:
- 2 HgO (s) [Δ]→ 2 Hg (s) + O₂ (g)
- CaCO₃ (s) [Δ]→ CaO (s) + CO₂ (g)
- 2 KClO₃ (s) [Δ]→ 2 KCl (s) + 3 O₂ (g)
Reações de deslocamento (ou simples troca)
Ocorrem quando uma substância simples reage com uma substância composta e consegue deslocar um dos elementos da substância composta. Esse tipo de reação só acontece se a substância simples for formada por elementos mais reativos que os da composta.
Reatividade dos metais:
- metal alcalino > alcalino-terroso > Al > Zn > Fe > H > Cu > Ag > Pt > Au
Reatividade dos não metais:
- F > O > Cl > Br > I > S > P > H
Exemplos:
- Fe (s) + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ (aq) + Cu (s)
- Cl₂ (g) + MgBr₂ (s) → MgCl₂ (s) + Br₂ (g)
- Zn (s) + HCl (aq) → ZnCl₂ (aq) + H₂ (g)
Reações de dupla troca
Ocorrem quando duas substâncias compostas reagem e trocam elementos entre si, produzindo duas novas substâncias.
Nesse tipo de reação pode ocorrer liberação de gás, formação de precipitado (composto insolúvel) ou formação de uma substância mais estável em relação aos reagentes (H₂O, por exemplo).
Exemplos:
- NaCl (aq) + AgNO₃ (aq) → AgCl (s) + NaNO₃ (aq)
- HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)
Reações em solução aquosa
As reações em solução aquosa ocorrem devido à presença de íons livres. Esses íons podem se associar formando substâncias insolúveis (precipitado) ou pouco ionizadas. Podemos representar essas reações por meio de uma equação iônica (equação em que são representados os íons que participam da reação).
Exemplos:
Equação completa:
- NaCl (aq) + AgNO₃ (aq) → AgCl (s) + NaNO₃ (aq)
Equação iônica:
- Na⁺ (aq) + Cl⁻ (aq) + Ag⁺ (aq) + NO₃⁻ (aq) → AgCl (s) 1 Na⁺ (aq) + NO₃⁻ (aq)
Equação iônica simplificada:
- Ag⁺ (aq) + Cl⁻ (aq) → AgCl (s)
Reações importantes
Adição de cal (óxido de cálcio) no solo para diminuir a acidez
- CaO (s) + 2 H⁺ (aq) → Ca²⁺ (aq) + H₂O (l)
Neutralização da acidez (presença de HCl) do estômago com bicarbonato de sódio
- HCl (aq) + NaHCO₃ (s) → NaCl (aq) + H₂O (l) + CO₂ (g)
Redução dos efeitos da chuva ácida em centro urbano
- Formação da chuva ácida:
- S (s) + O₂ (g) → SO₂ (g)
- 2 SO₂ (g) + O₂ (g) → 2 SO₃ (g)
- 2 SO₃ (g) + H₂O (c) → H₂SO₄ (aq)
- Neutralização da acidez da chuva pela adição de hidróxido de cálcio:
- H₂SO₄ (aq) + Ca(OH)₂ (aq) → CaSO₄ (s) + 2 H₂O (l)
Reações com oxigênio
- O oxigênio é um não metal bastante reativo que reage com quase todos os elementos químicos. Essas reações produzem vários tipos de óxidos.
- 2 Cu + O₂ → 2 CuO (óxido básico que, em presença da água, forma a base correspondente)
- 2 CuO + H₂O → 2 Cu(OH)₂ (hidróxido de cobre II)
- S + O₂ → SO₂ (óxido ácido que, em presença da água, forma o ácido correspondente)
- SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (ácido sulfuroso)
Reações com hidrogênio
- O hidrogênio reage com metais e não metais formando os hidretos.
- Em reações com não metais formam-se hidretos gasosos, que são moleculares e de caráter ácido.
- H₂ + Br₂ → 2 HBr
- H₂ + S → H₂S
- Obs.: O hidrogênio reage com o oxigênio, formando água, que não tem caráter ácido:
- 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
- Em reações com metais formam-se hidretos sólidos, iônicos e de caráter básico.
- 2 K + H₂ → 2 KH (hidreto de potássio)
- Ba + H₂ → BaH₂ (hidreto de bário)
Reações com a água
- Metais alcalinos e alcalino-terrosos reagem com água formando os respectivos hidróxidos e liberando gás hidrogênio.
- 2 K + 2 H₂O → 2 KOH + H₂
- Ba + 2 H₂O → Ba(OH)₂ + H₂
Indicadores ácido-base
- Algumas substâncias apresentam a propriedade de mudar de cor na presença de uma solução ácida ou básica. A acidez ou basicidade da solução é dada pelo pH (escala que varia de 0 a 14).
- Solução ácida: pH igual a 0 a pH próximo de 7 (quanto mais próximo de 0 maior o caráter ácido).
- Solução básica: pH entre 7,1 e 14 (quanto mais próximo de 14 maior o caráter básico).
Indicadores
- Alaranjado de metila
- Coloração em meio ácido: Vermelho
- Coloração em meio básico: Amarelo
- Ponto de viragem intervalo de pH: 3,1 – 4,4
- Tornassol
- Coloração em meio ácido: Vermelho
- Coloração em meio básico: Azul
- Ponto de viragem intervalo de pH: 4,5 – 8,3
- Fenolftaleína
- Coloração em meio ácido: Incolor
- Coloração em meio básico: Vermelho
- Ponto de viragem intervalo de pH: 8,3 – 10,0
- Amarelo de alizarina
- Coloração em meio ácido: Amarelo
- Coloração em meio básico: Violeta
- Ponto de viragem intervalo de pH: 10,1 – 12,0
Importância do Reforço Escolar
As reações inorgânicas são uma parte essencial do estudo da Química, influenciando diversas áreas da ciência e da vida cotidiana. Dominar esses conceitos é crucial para o sucesso no ENEM e em outras avaliações. No entanto, para alcançar um entendimento completo e aprofundado, é importante investir em um reforço escolar eficaz. Com a orientação de professores especializados e prática adicional, podemos fortalecer nossa compreensão das reações inorgânicas e sua aplicação em diferentes contextos. Não subestime a importância do reforço escolar em sua jornada educacional. Ele é fundamental para um aprendizado sólido e uma preparação completa para o ENEM e além.
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