Reações químicas - Análise de evidências

As reações químicas, processos que caracterizam as transformações químicas, são fenômenos que ocorrem aos milhares em diversas situações e condições ao nosso redor. Às vezes percebemos algumas delas, mas muitas vezes não as notamos.

Por exemplo, a formação de ferrugem em um portão de ferro exposto à ação do ar é uma dessas reações que percebemos. É comum os químicos representarem as reações químicas por meio de equações químicas. No caso da ferrugem pode-se representá-la assim:

Nesta equação verifica-se a combinação química do ferro (Fe) com o oxigênio (O₂) e água (H₂O), formando óxido de ferro, ou ferrugem (Fe₂O₃.H₂O), material que é facilmente verificado pelos sinais apresentados no processo, ou seja, as evidências de uma transformação química. No caso em questão, há formação de uma substância marrom insolúvel em água.

Contudo, é necessário certo cuidado ao analisar as evidências, pois nem sempre elas caracterizam uma transformação química. Os processos de dissolução (soluto sendo dissolvido por um solvente), por exemplo, em geral não são classificados como transformações químicas, pois esses processos caracterizam-se, a rigor, por serem transformações físicas.

Como verificar se ocorreu transformação química?

As evidências de que uma transformação química ocorreu são, em geral: a liberação de gases e/ou luz, a mudança de cor ou temperatura e a formação de precipitado (formação de um sólido insolúvel após interação de dois reagentes solúveis). Podem-se verificar essas evidências por meio de alguns testes simples com materiais comuns, encontrados nos laboratórios escolares. Porém, é importante frisar que tais testes requerem orientação do professor de química, principalmente por questões de segurança.

A adição de alguns mililitros de uma solução de iodeto de potássio (KI) a outra de nitrato de chumbo [Pb(NO₃)₂], permite a identificação de uma transformação química por meio da formação de um precipitado (ppt). Um ppt amarelo intenso de iodeto de chumbo (PbI₂) de fácil visualização. A equação química dessa transformação pode ser assim representada:

Outras reações químicas são identificadas pela liberação de gás, de calor e de luz. Esses sinais característicos são facilmente percebidos na combustão de enxofre. Aquecendo uma pequena quantidade de enxofre (pó amarelo), em ambiente adequado, há a combustão do material, transformando-o no gás dióxido de enxofre, gás formador de chuva ácida. Veja a equação da combustão:

Esta é uma reação de síntese em que o enxofre aquecido reagiu com o oxigênio do ar, produzindo dióxido de enxofre (gás), luz e calor.

Outra transformação química que apresenta como evidências calor, certa luminosidade e gás é a reação entre ácido clorídrico e o metal magnésio. (Lembramos, mais uma vez, a importância da orientação do professor com estes testes por questões de segurança, uma vez que essa reação, além do manuseio de ácido, que já representa certo perigo, produz gás hidrogênio, que é facilmente inflamável.)

Em um tubo de ensaio com solução diluída de ácido clorídrico, adiciona-se um pedaço de magnésio. Na reação, o magnésio se decompõe, liberando gás (hidrogênio), que rapidamente passa para o ambiente. O aquecimento do líquido no tubo de ensaio é facilmente perceptível. O magnésio reage com o ácido clorídrico (equação abaixo), produzindo cloreto de magnésio (MgCl₂) e o gás hidrogênio (H₂), que escapa para fora do tubo:

Uma transformação química que pode ser verificada por mudança de cor dos materiais acontece na reação do metal ferro, quando mantido por algum tempo em um béquer contendo uma solução aquosa de sulfato de cobre II (CuSO₄). Neste caso, há a mudança de cor na solução aquosa de sulfato de cobre II, de azul para verde.

A mudança de cor na solução aquosa se deve ao fato de que o elemento ferro presente na barra reage com o cobre presente na solução aquosa de sulfato de cobre II. O produto formado é a solução de sulfato de ferro II (FeSO₄), que possui a cor meio esverdeada. O cobre na forma metálica pode ser visto depositado sobre a barra de ferro. Esse fenômeno é representado pela equação:

A equação apresenta a seqüência química: Fe(metal) + CuSO₄ (solução aquosa de sulfato de cobre II) ==> Cu (metal) + FeSO₄ (solução aquosa de sulfato de ferro II).

Como já foi salientado, as evidências não determinam uma transformação química, porém ajudam a identificar os sinais de quando ocorrem ou não as reações químicas. Assim, um estudo sobre esses aspectos permite a compreensão de fatores relacionados às reações químicas, com o objetivo de entender e controlar boa parte das transformações químicas que acontecem ao nosso redor.