Reações químicas
Gás queimando, ferro enferrujando e bicarbonato de sódio borbulhando no vinagre são exemplos de átomos trocando de parceiros. Balanceie equações com barras de contagem de átomos, pese uma reação em um recipiente fechado e em outro aberto e observe as partículas colidirem mais depressa quando a temperatura aumenta.
Sobre este curso
Derreta um cubo de gelo e você continua com água. Dissolva açúcar no chá e as moléculas de açúcar continuam sendo açúcar, só que espalhadas. Essas são transformações físicas. Uma transformação química sempre produz matéria diferente da que havia antes: a ferrugem é uma substância diferente do ferro, do oxigênio e da água de que veio. O curso trata do que permanece igual numa transformação assim, que é cada átomo.
As seis unidades são o que é uma reação química, balanceamento de equações, conservação da massa, tipos de reação, energia nas reações e velocidade das reações. Escreva a queima do hidrogênio como H₂ + O₂ → H₂O e conte: dois átomos de oxigênio à esquerda e só um à direita, então um sumiu, o que não pode acontecer. A conservação da massa ganha um exemplo resolvido em mols. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O tem 80.039 g de reagentes, e os produtos também somam 80.039 g. Um tronco pesa alguns quilos e as cinzas bem menos, enquanto um prego fica mais pesado ao enferrujar, porque a balança não estava pesando os gases. Os tipos de reação incluem a simples troca, como quando um fio de cobre em solução de nitrato de prata cria cristais de prata enquanto o líquido fica azul. As barras de contagem de átomos no laboratório mostram cada reação mantendo todos os átomos com que começou.
Energia e velocidade fecham o curso. Se os produtos têm menos entalpia que os reagentes, ΔH é negativo e a reação é exotérmica. A teoria das colisões explica as velocidades com três ideias: as partículas precisam se encontrar, se encontrar do jeito certo e bater com força suficiente para alcançar a energia de ativação. No modelo de partículas, o laboratório usa uma barreira de energia reduzida para que as reações apareçam em segundos.
Antes de começar
Aqui as equações são escritas com fórmulas como CH₄ e Fe₂O₃, então você deve saber o que são átomos e moléculas. Átomos e Ligações químicas cobrem esse terreno. A unidade de conservação da massa também usa massas molares em g/mol, que o curso de ligações apresenta.
Ao terminar
Você vai conseguir balancear equações como Fe + O₂ → Fe₂O₃, mostrar que a massa se conserva quando o metano queima e classificar as reações em síntese, decomposição, simples troca, dupla troca, combustão e redox. Também vai calcular o calor da queima de dois mols de metano e explicar por que a serragem queima mais rápido que um tronco e por que a comida dura mais na geladeira.
- 1O que é uma reação química?Uma molécula de metano e duas de oxigênio se transformam em uma de dióxido de carbono e duas de água, sem que um único átomo se perca no caminho.
- 2Balanceamento de equações químicasHidrogênio e oxigênio formam água apenas na proporção 2 : 1 : 2, pois uma molécula de O₂ contém oxigênio suficiente para duas moléculas de água.
- 3Conservação da massaQueime 16.04 g de metano em 64.00 g de oxigênio e você obterá 44.01 g de dióxido de carbono e 36.03 g de água: 80.04 g antes e depois.
- 4Tipos de reações químicasMergulhe um fio de cobre em solução de nitrato de prata e cristais de prata crescerão sobre ele enquanto o líquido fica azul: o cobre tomou o lugar da prata.
- 5Energia nas reações químicasA combustão de um mol de metano, 16 g, libera 890.8 kJ de calor, suficientes para aquecer cerca de 2.7 litros de água de 20 °C a 100 °C.
- 6Velocidade das reaçõesEm muitas reações, aumentar a temperatura em 10 °C aproximadamente dobra a velocidade. É por isso que os alimentos duram dias na geladeira, mas estragam sobre uma bancada quente.
Fontes deste curso (14)
- OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 1.2 law of conservation of matter, 1.3 chemical change (rust, combustion, cooking and rotting)
- 4.1 balancing by inspection (CH4 + 2O2, 2H2O to 2H2 + O2, 2N2 + 5O2 to 2N2O5)
- 4.2 precipitation (PbI2 from KI and Pb(NO3)2, AgCl insoluble)
- redox (Na + Cl2, copper wire in silver nitrate)
- combustion, 5.1 specific heat of water 4.184 J/g °C, 5.3 enthalpy (ΔH < 0 exothermic; ΔHc CH4 −890.8, H2 −285.8, ethanol −1366.8, methanol −726.1 kJ/mol; 1.00 L isooctane 33,100 kJ; ozone formation endothermic)
- 12.2 factors affecting rates (sodium and iron in air, calcium and sodium in water, sawdust, rate roughly doubles per 10 °C, phosphorus in pure oxygen, air about 20% oxygen, H2O2 decomposition)
- 12.5 collision theory and Arrhenius equation (R = 8.314 J/mol/K, catalytic converters)
- 12.7 catalysis and enzymes
- NIST Chemistry WebBook methane ΔcH°gas −890.7 ± 0.4 kJ/mol (webbook.nist.gov)
- NIST CODATA Avogadro constant 6.022 140 76 × 10²³ mol⁻¹ exact (physics.nist.gov)
- IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights (H 1.0080, C 12.011, N 14.007, O 15.999, Na 22.990, Ca 40.078, Fe 55.845, Sn 118.71; ciaaw.org)
- ACS International Historic Chemical Landmark, The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier (acs.org, Traité élémentaire de chimie 1789, quotation on conservation of mass)
- Lavoisier, memoir on the calcination of tin in closed vessels, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences for 1774, published 1777 (via web.lemoyne.edu/giunta/classicalcs/lavoisier.html)
- PubChem sodium bicarbonate and acetic acid pages (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov).
Data de verificação: 2026-10-17