Uma reação química é uma transformação da
matéria na qual ocorrem mudanças qualitativas na composição química de uma
ou mais substâncias reagentes, resultando em um ou mais produtos.
Uma reação química envolve mudanças relacionadas à mudança nas
conectividades entre os átomos ou íons, na geometria das moléculas das
espécies reagentes ou ainda na interconversão entre dois tipos de
isômeros.
Outro aspecto importante sobre uma reação química é a conservação da massa
e o número de espécies químicas microscópicas (átomos e íons) presentes
antes e depois da ocorrência da reação. Essas leis de conservação se
manifestam macroscopicamente sob a forma das leis de Lavoisier, de Proust
e de Dalton. De fato, essas leis, no modelo atômico de Dalton, se
justificariam pelas leis de conservação acima explicitadas e pelo fato de
os átomos apresentarem valências bem definidas. Ao conjunto das
características e relações quantitativas dos números de espécies químicas
presentes numa reação dá-se o nome de estequiometria.
Resumidamente, pode-se afirmar que uma reação química é uma transformação
da matéria em que pelo menos uma ligação química é criada, ou desfeita.
Um exemplo de uma reação química é (ambos os regentes em solução aquosa):
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl
Nesta reação química, ao passo que o NaNO3 permanece em solução, formou-se
uma ligação entre a prata (Ag) e o cloro (Cl) o que resultou em um produto
sólido de cloreto de prata (AgCl), pode-se então dizer que houve uma
reação química.
Deve-se salientar que uma ligação química ocorre devido a interações entre
as nuvens eletrônicas dos átomos, e que então reação química apenas
envolve mudanças nas eletrosferas. No caso de ocorrem mudanças nos núcleos
atômicos teremos uma reação nuclear. Ao passo que nas reações químicas a
quantidade e os tipos de átomos sejam os mesmos nos reagentes e produtos,
na reação nuclear, as partículas subatômicas são liberadas, o que causa
redução de sua massa, sendo este um fato relacionado à existência de
elementos isóbaros, isótonos e isós entre si.
Causas das reações
químicas
O acontecimento de reações deve-se a fatores
termodinâmicos e cinéticos.
Termodinâmica
Quanto à termodinâmica, o acontecimento de uma reação é favorecido com o
aumento da entropia e a diminuição da energia. Essas duas grandezas se
cooperam nesse caso de acordo com a seguinte equação:
ΔG = ΔH - T.ΔS (para sistemas a pressão constante)
ΔA = ΔU - T.ΔS (para sistemas a volume constante)
Onde T é a temperatura em kelvin, ΔH é a variação da entalpia (que é igual
a energia absorvida ou liberada em pressão constante) entre os reagentes e
os produtos, ΔU é variação da energia interna (que é igual a energia
absorvida ou liberada a volume constante) entre eles, ΔS é a variação da
entropia entre os mesmos, ΔG é uma grandeza chamada de energia livre de
Gibbs e ΔA é uma grandeza chamada de energia de Helmholtz.
Se ΔA e ΔG forem menores que zero em dadas condições, a reação é dita como
não espontânea nessas condições, e ela ocorre ou não ocorre em escala
apreciável. Na situação de ΔA e ΔG iguais a zero teremos um equilíbrio
químico.
Caso ΔA e ΔG sejam maiores que zero em dadas condições, dizemos que a
reação é termodinamicamente favorável nestas condições, ou seja, ela é
espontânea. Contudo é importante notar que uma reação ser espontânea não
necessariamente significa que ela ocorra rapidamente.
Cinética
Nesse ponto, entram os fatores cinéticos. Para que uma reação ocorra é
necessário que antes os reagentes superem uma certa barreira de energia, e
quanto maior for essa barreira mais difícil será a reação ocorrer e mais
lenta ela será. Dessa forma, uma reação termodinamicamente favorável pode
ocorrer de forma extremamente lenta ou acabar nem sendo observada em um
intervalo de tempo consideravelmente grande; então se diz que a reação é
cineticamente desfavorável. Um bom exemplo disso é o carvão e o diamante,
que são duas formas diferentes de carbono (alótropos); em condições
normais a transformação de diamante a carvão é termodinamicamente
favorável porém cineticamente desfavorável, o que faz com que fossem
necessários centenas ou milhares de anos para se observar alguma mudança
em um diamante. É preciso entender que uma reação para ser cineticamente
viável, necessita primeiramente ser termodinamicamente possível.
QUÍMICA
Reação 1,4;
Esses compostos são classificados em alcadienos acumulados (as duas
ligações duplas se encontram no mesmo carbono), alcadienos conjugados (as
duas ligações duplas estão separadas por uma ligação simples) e alcadienos
isolados (as duas ligações duplas estão separadas por mais de uma ligação
simples).
Tipos de reações químicas
Tradicionalmente, as reações químicas podem
ser classificadas de acordo com o número de reagentes e produtos em cada
lado da equação química que representa a reação:
reações de síntese, composição ou adição;
reações de análise ou decomposição;
reações de simples troca ou deslocamento e
reações de dupla troca
Outra classificação categoriza as reações em dois tipos:
reações de oxirredução ou reações redox
as demais reações
Algumas reações de síntese, algumas de análise, todas de simples troca e
nenhuma de dupla troca são reações de oxirredução
Um tipo de reação que não encontra paralelo nas classificações acima é a
chamada reação de isomerização.
Estequiometria
O termo estequiometria refere-se às relações
quantitativas entre os elementos constitutivos das substâncias envolvidas
em uma reação química. Essas relações quantitativas entre elementos
obedecem às grandezas seguintes, já citadas anteriormente:
número de espécies presentes antes e depois da ocorrência da reação
a valência de cada elemento, no estado de oxidação em que se apresenta
No primeiro aspecto, está subentendida a conservação da massa. Como o
número de espécies se conserva, e a massa de cada espécie se conserva,
então a massa total também se conserva.
O segundo aspecto tem a ver com o estado em que se encontra a espécie
(átomo ou íon). Este estado reflete os aspectos microfísicos que só são
devidamente explicados pela mecânica quântica, no capítulo da química
quântica.
