Aula 10 Química Capítulo 1 Notas PDF Download
A química é o estudo da matéria e suas transformações. É um assunto fascinante que nos ajuda a compreender o mundo que nos rodeia. Neste artigo, aprenderemos sobre os fundamentos das reações e equações químicas, que são os conceitos centrais da química. Também forneceremos um link para baixar as notas do capítulo 1 de química da classe 10 em formato PDF para sua conveniência.
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Introdução
Uma reação química é um processo no qual uma ou mais substâncias (chamadas reagentes) são convertidas em uma ou mais novas substâncias (chamadas produtos). Os reagentes e produtos são representados por fórmulas químicas, que mostram os símbolos e números de átomos de cada elemento presente em um composto. Uma equação química é uma maneira de escrever uma reação química usando símbolos e fórmulas. Mostra os reagentes e produtos, bem como os estados físicos, condições e coeficientes (números que indicam as quantidades relativas) de cada substância envolvida na reação.
O que é uma reação química?
Uma reação química ocorre quando os átomos ou moléculas dos reagentes se rearranjam para formar novas combinações com propriedades diferentes. Por exemplo, quando o gás hidrogênio (H2) e gás oxigênio (O2) reagem, formam água (H2O), que tem propriedades físicas e químicas diferentes dos reagentes. Uma reação química pode ser observada por mudanças como:
Mudança de estado (sólido, líquido, gasoso)
mudança de cor
Mudança de temperatura
Evolução ou absorção de gás
Formação de um precipitado (um sólido que se deposita a partir de uma solução)
No entanto, nem todas as mudanças são devidas a reações químicas. Algumas mudanças são mudanças físicas, que não alteram a identidade ou a composição da substância. Por exemplo, quando o gelo derrete na água, ele muda seu estado de sólido para líquido, mas ainda é água.Uma mudança física pode ser revertida alterando as condições, como temperatura ou pressão. Uma transformação química não pode ser revertida por meios físicos simples.
Tipos de reações químicas
Existem muitos tipos de reações químicas, dependendo de como os átomos ou moléculas dos reagentes se rearranjam para formar produtos. Alguns tipos comuns de reações químicas são:
Reações de combinação
Uma reação de combinação é um tipo de reação química na qual duas ou mais substâncias se combinam para formar um único produto. Por exemplo,
A + B AB
Um exemplo de uma reação de combinação é a síntese de amônia (NH3) a partir de gás nitrogênio (N2) e gás hidrogênio (H2):
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Reações de decomposição
Uma reação de decomposição é um tipo de reação química na qual um único composto se decompõe em duas ou mais substâncias mais simples. Por exemplo,
AB A + B
Um exemplo de reação de decomposição é a eletrólise da água (H2O) em gás hidrogênio (H2) e gás oxigênio (O2):
2H2O(l) 2H(g) +O2(g)
Reações de deslocamento
Uma reação de deslocamento é um tipo de reação química na qual um elemento desloca outro elemento de um composto. Por exemplo,
A + BC AC + B
Um exemplo de reação de deslocamento é a reação de zinco metálico (Zn) com solução de sulfato de cobre (CuSO4), em que o zinco desloca o cobre do composto e forma uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4) e cobre metálico (Cu):
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s)
Reações de duplo deslocamento
Uma reação de duplo deslocamento é um tipo de reação química na qual dois compostos trocam seus íons ou átomos para formar dois novos compostos. Por exemplo,
AB + CD AD + CB
Um exemplo de reação de duplo deslocamento é a reação da solução de cloreto de sódio (NaCl) com solução de nitrato de prata (AgNO3), na qual o sódio e a prata trocam seus íons e formam uma solução de nitrato de sódio (NaNO3) e precipitado de cloreto de prata (AgCl):
NaCl(aq) + AgNO3(aq) NaNO3(aq) + AgCl(s)
Reações de oxidação e redução
A oxidação e a redução são dois processos complementares que ocorrem em muitas reações químicas. A oxidação é a perda de elétrons ou o aumento do número de oxidação, enquanto a redução é o ganho de elétrons ou a diminuição do número de oxidação. Por exemplo,
Zn(s) + Cu(aq) Zn(aq) + Cu(s)
Nessa reação, o zinco perde dois elétrons e aumenta seu número de oxidação de 0 para 2, sendo assim oxidado. O cobre ganha dois elétrons e diminui seu número de oxidação de 2 para 0, por isso é reduzido. A substância que causa oxidação é chamada de agente oxidante, enquanto a substância que causa redução é chamada de agente redutor. Neste caso, o cobre é o agente oxidante e o zinco é o agente redutor.
Como escrever e balancear equações químicas
Para escrever uma equação química, precisamos conhecer os símbolos e fórmulas dos reagentes e produtos, bem como os estados físicos, condições e coeficientes de cada substância envolvida na reação. Aqui estão alguns passos a seguir:
Símbolos e fórmulas de reagentes e produtos
Precisamos identificar os símbolos dos elementos e as fórmulas dos compostos envolvidos na reação. Por exemplo, se quisermos escrever a equação para a combustão do gás metano (CH4) em gás oxigênio (O2) para produzir gás carbônico (CO2) e vapor de água (H2O), precisamos saber que:
O símbolo do carbono é C, do hidrogênio é H, do oxigênio é O.
A fórmula do metano é CH4, o oxigênio é O2, o dióxido de carbono é CO2, a água é H2O.
O estado físico do metano e do oxigênio é gás, denotado por (g), dióxido de carbono e água também são gases, denotado por (g).
A condição para a combustão é o calor, denotado por Δ.
A seta indica o sentido da reação, da esquerda para a direita.
A equação pode ser escrita como:
CH4(g) +O2(g) Δ CO2(g) +H2O(g)
Lei da conservação de massa
Precisamos equilibrar a equação de acordo com a lei da conservação da massa, que afirma que a matéria não pode ser criada ou destruída em uma reação química. Isso significa que a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos, ou equivalentemente, o número de átomos de cada elemento deve ser igual em ambos os lados da equação. Por exemplo, na equação acima, podemos ver que há um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio no lado esquerdo, mas um átomo de carbono e dois átomos de hidrogênio no lado direito. Isso significa que a equação não está balanceada. Para equilibrar a equação, precisamos ajustar os coeficientes dos reagentes e produtos, de forma que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados. Por exemplo, podemos multiplicar o coeficiente de oxigênio por 2 e o coeficiente de água por 2, para obter:
CH4(g) + 2O2(g) Δ CO2(g) + 2H2O(g)
Agora, podemos ver que há um átomo de carbono, quatro átomos de hidrogênio e quatro átomos de oxigênio em ambos os lados da equação. Isso significa que a equação está balanceada.
Coeficientes e subscritos
Precisamos lembrar que os coeficientes e índices têm significados e funções diferentes em uma equação química. Os coeficientes indicam as quantidades relativas ou moles de cada substância envolvida na reação. Eles podem ser alterados para equilibrar a equação, desde que sejam números inteiros. Os subscritos indicam o número de átomos de cada elemento em um composto. Eles não podem ser alterados, pois são determinados pela fórmula química e estrutura do composto. Por exemplo, na equação acima, não podemos alterar o subscrito 4 em CH4, pois indica que o metano tem quatro átomos de hidrogênio ligados a um átomo de carbono. Mudar o subscrito mudaria a identidade do composto.
Efeitos das reações químicas
As reações químicas podem ter vários efeitos nas substâncias envolvidas e nos arredores. Alguns efeitos comuns são:
Mudança de estado, cor, temperatura ou evolução do gás
Como mencionado anteriormente, uma reação química pode ser observada por mudanças como mudança de estado (sólido, líquido, gás), mudança de cor, mudança de temperatura ou evolução ou absorção de gás. Essas mudanças indicam que uma nova substância com propriedades diferentes foi formada. Por exemplo, quando o ferro (Fe) reage com enxofre (S) para formar sulfeto de ferro (FeS), há uma mudança no estado sólido para líquido, uma mudança na cor de cinza e amarelo para preto, uma mudança na temperatura da temperatura ambiente para alta temperatura e nenhuma evolução de gás. A equação dessa reação é:
Fe(s) + S(s) Δ FeS(l)
Precipitação, corrosão ou ranço
Uma reação de precipitação é um tipo de reação de deslocamento duplo na qual um sólido (chamado precipitado) é formado quando duas soluções são misturadas. Por exemplo, quando a solução de nitrato de chumbo (Pb(NO3)2) é misturado com solução de iodeto de potássio (KI), um precipitado amarelo de iodeto de chumbo (PbI2) é formado juntamente com a solução de nitrato de potássio (KNO3). A equação dessa reação é:
Pb(NÃO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq)
Uma reação de corrosão é um tipo de reação de oxidação-redução na qual um metal é oxidado por um agente oxidante, como oxigênio ou água. Por exemplo, quando o ferro (Fe) é exposto ao ar úmido (O2 e H2O), forma ferrugem (Fe2O3.xH2O), que é uma substância vermelho-acastanhada que enfraquece o metal. A equação dessa reação é:
4Fe(s) + 3O2(g) + xH2O(l) 2Fe2O3.xH2O(s)
Uma reação de rancidez é um tipo de reação de oxidação-redução na qual gorduras ou óleos são oxidados por oxigênio ou outros agentes oxidantes, como luz ou bactérias. Por exemplo, quando a manteiga (que contém moléculas de gordura como C57H110O6) é exposto ao ar ou à luz, forma ácidos graxos (como C17H33COOH) e glicerol (C3H 3), que são substâncias ácidas e desagradáveis que estragam a manteiga. A equação dessa reação é:
C57H110O6(s) + 58O2(g) 38C17H33COOH(s) + 19C3H8O3(eu)
Conclusão
Neste artigo, aprendemos sobre os fundamentos das reações e equações químicas, que são os conceitos centrais da química. Aprendemos sobre a definição e os tipos de reações químicas, como escrever e balancear equações químicas e os efeitos das reações químicas. Esperamos que este artigo tenha ajudado você a entender e apreciar a beleza e a importância da química. Se você deseja baixar as notas do capítulo 1 de química da classe 10 em formato PDF, clique no link abaixo:
perguntas frequentes
Aqui estão algumas perguntas e respostas frequentes relacionadas a este tópico:
P: Qual é a diferença entre uma transformação química e uma transformação física?
R: Uma mudança química é uma mudança na qual uma nova substância com propriedades diferentes é formada, enquanto uma mudança física é uma mudança na qual nenhuma nova substância é formada. Uma mudança química não pode ser revertida por meios físicos simples, enquanto uma mudança física pode ser revertida alterando as condições.
P: Quais são alguns exemplos de reações químicas cotidianas?
R: Alguns exemplos de reações químicas cotidianas são:
Queima de combustíveis como madeira, carvão ou gás.
Cozimento de alimentos, como assar, fritar ou ferver.
Digestão dos alimentos em nosso corpo.
Fotossíntese das plantas.
Fermentação do açúcar em álcool ou vinagre.
P: Como podemos acelerar ou retardar uma reação química?
R: Podemos acelerar ou retardar uma reação química alterando os fatores que afetam a velocidade da reação, como:
Concentração de reagentes ou produtos.
Temperatura da reação.
Presença de catalisadores ou inibidores.
Área de superfície de reagentes ou produtos sólidos.
P: Qual é a diferença entre reações endotérmicas e exotérmicas?
R: Uma reação endotérmica é uma reação que absorve calor do ambiente, enquanto uma reação exotérmica é uma reação que libera calor para o ambiente.Uma reação endotérmica tem uma variação de entalpia positiva, enquanto uma reação exotérmica tem uma variação de entalpia negativa.
P: Qual é a diferença entre reações de síntese e decomposição?
R: Uma reação de síntese é um tipo de reação de combinação na qual duas ou mais substâncias simples se combinam para formar uma substância complexa, enquanto uma reação de decomposição é um tipo de reação de decomposição na qual uma substância complexa se decompõe em duas ou mais substâncias simples.
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