Reações Químicas — Tipos, Balanceamento e Exemplos

Uma reação química acontece quando os reagentes se transformam em novas substâncias chamadas produtos, porque os átomos são reorganizados em novas combinações. Se você consegue identificar os reagentes, os produtos e a contagem de átomos, geralmente consegue classificar a reação e balancear sua equação.

Em uma equação química comum, os átomos são reorganizados, não criados nem destruídos. Por isso o balanceamento importa: o número de átomos de cada elemento deve ser igual nos dois lados, mesmo que as substâncias mudem.

O Que Muda Em Uma Reação Química

As reações químicas geralmente envolvem uma ou mais destas mudanças:

• quebra de ligações e formação de novas ligações
• troca de parceiros entre íons
• transferência de elétrons
• absorção ou liberação de energia

Você não precisa entender todos os detalhes de uma vez. A primeira pergunta útil é mais simples: o que mudou entre os reagentes e os produtos?

Tipos Comuns De Reações Químicas

Os livros didáticos não classificam as reações exatamente da mesma forma, e uma mesma reação pode se encaixar em mais de uma categoria. Estas são as principais categorias para iniciantes.

Síntese

Uma reação de síntese une substâncias mais simples para formar um único produto.

$$\mathrm{2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO}$$

Decomposição

Uma reação de decomposição quebra um composto em substâncias mais simples.

$$\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$$

Simples Troca

Em uma reação de simples troca, um elemento substitui outro em um composto. Se isso realmente acontece depende das substâncias envolvidas e das condições da reação.

$$\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}$$

Dupla Troca

Em uma reação de dupla troca, os íons de dois compostos trocam de parceiros. Muitas reações de precipitação e algumas reações ácido-base são apresentadas dessa forma.

$$\mathrm{AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl + NaNO_3}$$

Combustão

Uma reação de combustão envolve uma substância reagindo com oxigênio. Para um hidrocarboneto em combustão completa, os produtos usuais são $\mathrm{CO_2}$ e $\mathrm{H_2O}$.

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$$

Redox

Redox significa que oxidação e redução acontecem ao mesmo tempo por meio da transferência de elétrons. Muitas reações de deslocamento de metais e muitas reações de combustão também são reações redox.

Essa sobreposição é importante. Os tipos de reação são rótulos úteis, não caixas fechadas.

Exemplo Resolvido: Balanceando Uma Reação De Combustão

Comece com a equação não balanceada:

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$$

Esta é uma reação de combustão porque o metano está reagindo com oxigênio.

Agora balanceie os átomos, um elemento de cada vez. Deixe o oxigênio para depois, porque ele aparece em mais de um produto.

O carbono já está balanceado: $1$ átomo de carbono em cada lado.

O hidrogênio não está balanceado. O lado esquerdo tem $4$ átomos de hidrogênio, mas o lado direito tem apenas $2$. Coloque um coeficiente $2$ na frente da água:

$$\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$$

Agora conte novamente o oxigênio. O lado direito tem $2$ átomos de oxigênio em $\mathrm{CO_2}$ e mais $2$ em $\mathrm{2H_2O}$, totalizando $4$. Então coloque um coeficiente $2$ na frente de $\mathrm{O_2}$:

$$\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$$

Confira as contagens finais:

• carbono: $1$ em ambos os lados
• hidrogênio: $4$ em ambos os lados
• oxigênio: $4$ em ambos os lados

Agora a equação está balanceada.

Como Balancear Equações Químicas De Forma Confiável

Para a maioria das equações de nível inicial, este padrão funciona bem:

1. Escreva primeiro as fórmulas corretas.
2. Conte os átomos de cada elemento nos dois lados.
3. Altere os coeficientes, não os índices.
4. Reconte após cada mudança.
5. Termine com os menores coeficientes inteiros possíveis.

A etapa que muita gente pula cedo demais é a recontagem. Uma equação pode parecer quase certa e ainda assim estar desbalanceada.

Erros Comuns Ao Balancear Reações

Mudar Índices Em Vez De Coeficientes

Mudar $\mathrm{H_2O}$ para $\mathrm{H_2O_2}$ não balanceia a equação. Isso transforma água em peróxido de hidrogênio, que é uma substância diferente.

Tratar Os Tipos De Reação Como Absolutos

Algumas reações se encaixam em mais de um rótulo. Uma reação de combustão também pode ser uma reação redox.

Esquecer Que As Condições Importam

Os produtos podem depender de condições como oferta de oxigênio, temperatura, solvente ou catalisador. Por exemplo, combustão completa e combustão incompleta não produzem os mesmos produtos.

Pensar Que Uma Equação Balanceada Indica A Velocidade

O balanceamento informa a proporção entre os átomos. Ele não diz quão rápido a reação acontece. A velocidade depende da cinética e das condições da reação.

Onde As Reações Químicas Aparecem

As reações químicas explicam ferrugem, baterias, digestão, síntese industrial, corrosão, combustão e muitos testes de laboratório. Elas também estão por trás de temas estudados depois, como estequiometria, equilíbrio químico, termoquímica e eletroquímica.

Tente Um Problema Parecido

Tente classificar e balancear estas duas equações:

$$\mathrm{2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl}$$ $$\mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2}$$

Para cada uma, faça primeiro duas perguntas: que tipo de mudança está acontecendo e a equação está balanceada? Esse hábito torna as reações químicas muito mais fáceis de interpretar.