O estudo das reações químicas e das condições que afetam sua progressão é a principal preocupação de toda a disciplina da química. Uma reação química é a criação de uma ou mais novas substâncias a partir de uma ou mais substâncias existentes; os primeiros são chamados de produtos e os segundos de reagentes.
Freqüentemente, o objetivo dos químicos é, bem, fazer coisas. Formalmente, esse processo é conhecido como síntese e ocorre sem nenhuma entrada humana no corpo na forma de biossíntese. As reações associadas à criação de um novo composto a partir de várias substâncias existentes são chamadas reações de síntese, e exemplos disso abundam na vida cotidiana, de ambientes industriais a laboratórios de química acadêmica.
Tipos de reações químicas
Os cinco tipos básicos de reações químicas são brevemente detalhados a seguir. Algumas reações podem ser de mais de um tipo, como você verá em breve.
- Reação de decomposição: Este tipo de reação tem a forma geral AB → UMA + B. Um exemplo é a decomposição do peróxido de hidrogênio em água e oxigênio: 2H2O2 → 2H2O + O2.
- Reação de combustão: Nessas reações, um reagente, chamado combustível, reage com o gás oxigênio, O2 (um átomo de oxigênio ligado a outro). Freqüentemente, o resultado é visível como fogo.
- Reação de deslocamento único (ou substituição única): Essas reações envolvem um reagente "roubando" de outro. A forma geral é UMA + AC → AB + C.
- Reação de deslocamento duplo (ou substituição dupla): Estas são "negociações" da forma AB + CD → DE ANÚNCIOS + AC.
- Reação de síntese (também chamada de combinação ou composição reação): Uma reação da forma geral UMA + B → AB. Um exemplo é a síntese de carbonato de cálcio a partir de óxido de cálcio e dióxido de carbono: CaO + CO2 → CaCO3.
Reação de Síntese: Equação Geral
Como você viu, a reação de síntese "equação de palavra" (usando letras para representar átomos ou moléculas não especificados) é UMA + B → AB. A e B podem consistir em elementos únicos, tanto sozinhos como íons (como Na+) ou como moléculas diatômicas (como Cl2). Um ou ambos também podem consistir em grupos moleculares, por exemplo, NO3–).
- Sete elementos são encontrados naturalmente como moléculas diatômicas: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, e eu2.
Ocasionalmente, as reações de composição incluirão mais de dois elementos e assumirão a forma UMA + B + C → ABC.
Exemplos de reação de síntese na vida cotidiana
Se alguém pedisse uma lista de reações químicas na vida cotidiana, ou mesmo, digamos, apenas uma lista de exemplos de reação de substituição única na vida cotidiana, um químico experiente poderia continuar por muito muito tempo! Mas limitar a discussão apenas a exemplos de reações de síntese dificilmente estraga a diversão. Algumas dessas reações comuns são descritas abaixo.
- Duas das substâncias que você já viu se combinam para formar o sal de mesa comum, cloreto de sódio: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
- A reação de óxido de cálcio e dióxido de carbono acima é um exemplo de uma classe de reações de síntese que envolvem óxidos metálicos combinados com CO2 para produzir o carbonato metálico correspondente.
- Magnésio metálico e oxigênio gasoso se combinam para formar óxido de magnésio: 2Mg + O2 → 2MgO. Esta também é uma reação de combustão e se aplica a vários outros metais.
- A síntese de óxido de zinco (útil para prevenir queimaduras nasais) é uma reação de síntese que também envolve a oxidação, ou perda de elétrons, geralmente como resultado da interação com o oxigênio. A reação equilibrada para esta síntese é 2Zn + O2 → 2ZnO.
- O cloreto de potássio reage com o gás oxigênio comum para produzir clorato de potássio. Este também é um exemplo de um processo geral - a combinação de oxigênio e um cloreto binário para produzir um clorato do metal: KCl + O2 → KClO3.