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Curso: Biblioteca de Química > Unidade 5

Lição 5: Tipos de reações químicas

Equações moleculares, iônicas completas e iônicas líquidas

Introdução

Por ser um aluno aplicado de química, você provavelmente encontrará toneladas de reações que ocorrem em solução aquosa (talvez você já esteja imerso nelas!). Quando íons estão envolvidos em uma reação, a equação da reação pode ser escrita com vários níveis de detalhes. Dependendo da parte da reação em que você esteja interessado, você pode escrever uma equação molecular, uma equação iônica completa ou uma equação iônica líquida.

Definições de equações moleculares, iônicas completas e iônicas líquidas

Às vezes, uma equação molecular é simplesmente chamada de equação balanceada. Em uma equação molecular, todos os compostos iônicos ou ácidos são representados como compostos neutros por meio de suas fórmulas químicas. O estado de cada substância é indicado entre parênteses após a fórmula.

Vamos considerar a reação que ocorre entre o

{AgNO}_{3}

e o

NaCl

. Quando soluções aquosas de

{AgNO}_{3}

NaCl

são misturadas, formam-se o

AgCl

sólido e o

{NaNO}_{3}

aquoso. Usando estas informações, podemos escrever uma equação molecular balanceada da reação:

{AgNO}_{3} (a q) + NaCl (a q) \to AgCl (s) + {NaNO}_{3} (a q)

No entanto, se pudéssemos dar um zoom no conteúdo do béquer da reação, não encontraríamos moléculas reais de

{AgNO}_{3}

NaCl

{NaNO}_{3}

. Como

{AgNO}_{3}

NaCl

{NaNO}_{3}

são compostos iônicos solúveis, eles se dissociam em seus íons constituintes na água. Por exemplo, o

NaCl

se dissocia em um íon

{Na}^{+}

para cada íon

{Cl}^{-}

; estes íons são estabilizados por interações íon-dipolo estabelecidas com as moléculas de água circundantes.

No caso de você não ter aprendido as regras de solubilidade ainda (ou precisar de uma revisão rápida):

Todos os sais de sódio, potássio, amônio e nitrato são solúveis em água.
A maioria dos sais de cloreto, brometo e iodeto são solúveis em água (exceto aqueles que contêm ${Ag}^{+}$ ‍, ${Hg}_{2}^{2 +}$ ‍ ou ${Pb}^{2 +}$ ‍).

Se você tem dúvidas sobre como se decompõe compostos iônicos solúveis em seus cátion(s) e ânion(s) constituintes, confira este artigo sobre íons poliatômicos comuns.

A partir da fórmula molecular, podemos reescrever os compostos iônicos solúveis como íons dissociados para obter a equação iônica completa:

{Ag}^{+} (a q) + {NO}_{3}^{-} (a q) + {Na}^{+} (a q) + {Cl}^{-} (a q) \to AgCl (s) + {Na}^{+} (a q) + {NO}_{3}^{-} (a q)

Observe que não alteramos a representação do

AgCl (s)

, pois o

AgCl

não é solúvel em água. Como regra geral, compostos iônicos solúveis, ácidos fortes e bases fortes devem ser separados em seus íons constituintes em uma equação iônica completa, enquanto sais insolúveis e ácidos fracos devem permanecer como uma unidade.

Se olharmos cuidadosamente nossa equação iônica completa, veremos que o

{NO}_{3}^{-} (a q)

e o

{Na}^{+} (a q)

estão presentes nos dois lados da seta de reação. As espécies iônicas que permanecem inalteradas desta maneira durante uma reação são chamadas de íons espectadores. Como os íons espectadores aparecem nos dois lados da equação, podemos cancelá-los, da mesma forma que podemos cancelar termos iguais que aparecem nos dois lados de uma equação matemática:

{Ag}^{+} (a q) + {NO}_{3}^{-} (a q) + {Na}^{+} (a q) + {Cl}^{-} (a q) \to AgCl (s) + {Na}^{+} (a q) + {NO}_{3}^{-} (a q)

Fazendo isso, obtemos a equação iônica líquida, que mostra apenas as espécies realmente envolvidas na reação química:

{Ag}^{+} (a q) + {Cl}^{-} (a q) \to AgCl (s)

Esta equação iônica líquida nos diz que o cloreto de prata sólido é produzido a partir de íons

{Ag}^{+}

{Cl}^{-}

dissolvidos, independentemente da fonte desses íons. Em comparação, a equação iônica completa nos informa todos os íons presentes na solução durante a reação, e a equação molecular nos informa os compostos iônicos que foram usados como fontes de

{Ag}^{+}

{Cl}^{-}

na reação.

Dica para resolução de problemas: por convenção, uma equação iônica líquida é escrita usando-se os menores valores inteiros possíveis para os coeficientes estequiométricos. Isto significa que, algumas vezes, teremos que dividir todos os coeficientes estequiométricos por um divisor comum como um último procedimento para obtermos a forma final da equação iônica líquida.

Resumo

Uma equação iônica líquida mostra apenas as espécies químicas envolvidas na reação, enquanto uma equação iônica completa também inclui os íons espectadores. Podemos encontrar a equação iônica líquida de uma determinada reação por meio das seguintes etapas:

Escreva a equação molecular balanceada da reação, inclusive o estado de cada substância.
Usando seus conhecimentos sobre regras de solubilidade, ácidos fortes e bases fortes, reescreva a equação molecular na forma de uma equação iônica completa, que mostra quais compostos estão dissociados em íons.
Identifique e cancele os íons espectadores (aqueles que aparecem em ambos os lados da equação).

Créditos:

Este artigo é uma adaptação do artigo a seguir:

"Como escrever e balancear equações químicas" disponível em OpenStax Chemistry, CC-BY-NC-SA 4.0

O artigo adaptado está autorizado sob licença CC-BY-NC-SA 4.0

Outras referências:

Kotz, J. C., Treichel, P. M., Townsend, J. R. e Treichel, D. A. (2015). Net Ionic Equations. In: Chemistry and Chemical Reactivity, Instructor's Edition (9ª ed., pp. 112-114). Stamford, CT: Cengage Learning.

Tente!

O ácido sulfúrico,

H_{2} {SO}_{4} (a q)

, é um ácido forte que, em solução aquosa, dissocia-se completamente em íons

H^{+}

{SO}_{4}^{2 -}

. O hidróxido de sódio,

NaOH (a q)

, é uma base forte que, em solução aquosa, dissocia-se completamente em íons

{Na}^{+}

{OH}^{-}

. Quando o

H_{2} {SO}_{4} (a q)

e o

NaOH (a q)

são combinados, tem-se como produtos água e sulfato de sódio aquoso,

{Na}_{2} {SO}_{4} (a q)

. Esta reação é representada pela equação molecular abaixo.

H_{2} SO_{4} (a q) + 2 NaOH (a q) \to 2 H_{2} O (l) + Na_{2} SO_{4} (a q)

Qual das alternativas a seguir é a equação iônica líquida balanceada da reação entre o $H_{2} {SO}_{4} (a q)$ ‍ e o $NaOH (a q)$ ‍?

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