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Reação química


  Bioquímica
Nas ciÛncias modernas, o fen¶meno das transmutaþ§es quÝmicas equivale ao ideal dos alquimistas, que pretendiam transformar metais nÒo-nobres em ouro com ajuda da nunca descoberta pedra filosofal.
ReaþÒo quÝmica Ú um processo de intercÔmbio que, estabelecido entre substÔncias quÝmicas iniciais ou reagentes, altera suas propriedades e natureza interna atÚ convertÛ-las em novas substÔncias, chamadas produtos da reaþÒo. Diferentes das transformaþ§es fÝsicas, que ativam nas substÔncias apenas uma mudanþa de estado (lÝquido, s¾lido e gasoso), as reaþ§es quÝmicas provocam modificaþ§es na estrutura Ýntima da matÚria.
As unidades fundamentais do intercÔmbio quÝmico sÒo as molÚculas, entes fÝsicos formados pelo agrupamento homogÛneo ou heterogÛneo de ßtomos. Enquanto as reaþ§es nucleares se baseiam na alteraþÒo dos ßtomos participantes, as reaþ§es quÝmicas criam novas molÚculas pela constituiþÒo de diferentes ligaþ§es entre ßtomos, que permanecem inalterados.
A vida dißria apresenta vßrios exemplos de reaþ§es quÝmicas, entre eles a queima de um f¾sforo, a descarga de uma bateria de autom¾vel, a digestÒo dos alimentos e a respiraþÒo dos animais. Uma reaþÒo quÝmica Ú descrita por uma equaþÒo quÝmica em que os reagentes, no primeiro membro, e os produtos, no segundo, sÒo representados por suas f¾rmulas quÝmicas e separados pelo sinal "+". Entre os dois membros, hß uma seta que significa "produz". Duas condiþ§es sÒo fundamentais para que uma reaþÒo quÝmica ocorra: afinidade -- tendÛncia natural para que os reagentes interajam -- e contato. Quanto maior for o n·mero de pontos de contato da mistura, mais fßcil serß a reaþÒo.
Tipos de reaþÒo quÝmica. Existe uma ampla variedade de transformaþ§es de origem quÝmica, mas pode-se estabelecer uma classificaþÒo geral em quatro grandes grupos.
(1) Processos de sÝntese ou adiþÒo, nos quais duas ou mais substÔncias reagentes formam um ·nico produto da reaþÒo.
(2) Reaþ§es de deslocamento ou simples troca, que ocorrem entre uma substÔncia simples e uma composta, de tal forma que a substÔncia simples desloca e substitui um dos componentes do composto para formar um novo produto.
(3) Reaþ§es de decomposiþÒo ou anßlise, que consistem na separaþÒo de um composto em seus componentes elementares ou em molÚculas mais simples, freq³entemente sob a aþÒo do calor ou do aumento da pressÒo externa. As reaþ§es de decomposiþÒo alcanþam normalmente o equilÝbrio dinÔmico, no qual os produtos da reaþÒo interagem com a mesma velocidade que as substÔncias reagentes, para produzir um processo quÝmico simultÔneo de adiþÒo e decomposiþÒo conhecido como dissociaþÒo.
(4) RedistribuiþÒo interna ou reaþÒo isomÚrica, na qual nÒo hß troca de matÚria. Nesse caso, ocorre apenas um reagrupamento espacial das ligaþ§es quÝmicas entre os ßtomos do composto. O equilÝbrio dinÔmico dessa reaþÒo Ú conhecido como tautomeria.
De acordo com a capacidade dos produtos reverterem ao estado inicial, as reaþ§es quÝmicas podem ainda ser reversÝveis ou irreversÝveis, entendendo-se por reaþ§es reversÝveis as que sÒo capazes de se processar em ambos os sentidos de transformaþÒo. Quanto Ó intervenþÒo de fatores do meio ambiente, a reaþÒo quÝmica pode ser espontÔnea, quando nÒo sÒo necessßrios agentes externos de ativaþÒo, ou induzida. A espontaneidade de uma reaþÒo depende de trocas energÚticas a que dÛ origem.
Leis das reaþ§es quÝmicas. A estrutura metodol¾gica criada pelo francÛs Antoine-Laurent Lavoisier, no final do sÚculo XVIII, foi consolidada, no inÝcio do sÚculo XIX, com a enunciaþÒo dos princÝpios bßsicos das combinaþ§es quÝmicas.
A lei da conservaþÒo da massa, do pr¾prio Lavoisier, afirma que, em todo processo quÝmico, nÒo ocorre perda de matÚria, somente transformaþÒo. Assim, a massa das substÔncias reagentes coincide com a dos produtos. Conforme mostrou Albert Einstein, no entanto, verifica-se transformaþÒo de massa em energia em certos processos de alteraþÒo de matÚria, que recebem o nome de reaþ§es nucleares.
Joseph-Louis Proust enunciou a lei das proporþ§es definidas, segundo a qual a combinaþÒo de dois ou mais elementos para formar um determinado composto se efetua sempre numa relaþÒo idÛntica de pesos. O princÝpio das proporþ§es m·ltiplas, devido a John Dalton, prop§e uma relaþÒo m·ltipla, ainda que limitada, entre os pesos dos vßrios elementos, que se combinam para formar vßrios compostos da mesma famÝlia.
O quÝmico alemÒo Jeremias Richter descobriu a lei das proporþ§es recÝprocas, segundo a qual todos os elementos quÝmicos reagem entre si para formar qualquer tipo de compostos, de acordo com um conjunto de relaþ§es numÚricas simples. Esse valor de reaþÒo, caracterÝstico para cada elemento quÝmico, Ú denominado equivalente-grama ou equivalente quÝmico. Define-se como a quantidade de elemento que desloca, ou se combina, com oito partes de oxigÛnio. A lei dos volumes de combinaþÒo, demonstrada por Gay-Lussac, postula que, nas reaþ§es quÝmicas, os gases sÒo obtidos e se conjugam em relaþ§es numÚricas simples.
A conjunþÒo te¾rica das leis das combinaþ§es quÝmicas levou Ó hip¾tese at¶mica de John Dalton. Publicada em 1808, a hip¾tese pode ser resumida em dois princÝpios: as espÚcies quÝmicas sÒo compostas de unidades indivisÝveis e bßsicas chamadas ßtomos, e os ßtomos de um elemento sÒo idÛnticos entre si e diferentes dos ßtomos de outros elementos.
A idÚia de Amedeo Avogadro de tomar a molÚcula, ou agrupamento de ßtomos, como unidade que define a estrutura interna dos compostos concluiu o modelo clßssico da quÝmica do sÚculo XIX. A teoria das partÝculas, desenvolvida no sÚculo XX, modificou algumas dessas concepþ§es ao questionar a indivisibilidade do ßtomo e verificar a existÛncia dos is¾topos, ßtomos ligeiramente distintos pertencentes a um mesmo elemento.
Niels Bohr prop¶s um modelo de ßtomo formado por um n·cleo central e nÝveis perifÚricos de energia ocupados por partÝculas elementares de carga elÚtrica negativa, denominadas elÚtrons. Inspirado nas idÚias de Bohr, Gilbert Lewis elaborou uma teoria eletr¶nica de reaþ§es entre compostos como intercÔmbios de elÚtrons. Essas partÝculas formam diferentes ligaþ§es, cuja natureza e distribuiþÒo determina as molÚculas resultantes. De acordo com essa hip¾tese, os elÚtrons da ·ltima camada da estrutura at¶mica sÒo os responsßveis diretos pelas combinaþ§es quÝmicas.
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