Transformações químicas

As transformações químicas são processos de alteração da composição química de substâncias, sendo conhecidas como reações químicas, e ocorrem o tempo todo ao nosso redor.

Transformações químicas se manifestam no cozimento de alimentos, no funcionamento de organismos vivos, na movimentação de veículos, na fotossíntese das plantas e em inúmeros outros processos. Tais transformações ocorrem mediante a ruptura de ligações químicas nas substâncias iniciais e na formação de novas ligações que irão compor as substâncias finais. Portanto, são processos de rearranjo de átomos.

Transformações químicas são identificadas pela alteração de propriedades entre a substância inicial e a substância final. Algumas observadas são mudanças de cor, de odor e de temperatura, formação de material sólido (precipitado) ou liberação de gás.

Calor, luminosidade, corrente elétrica, contato entre substâncias e ação mecânica são fatores que podem ocasionar transformações químicas.

Leia também: Quais são as propriedades da matéria?

Resumo sobre transformações químicas

• As transformações químicas são processos de alteração da composição química de substâncias.

• Substâncias iniciais têm suas ligações químicas rompidas para a formação de novas ligações, que originam as substâncias finais.

• Transformações químicas são processos de reorganização de átomos.

• Transformações químicas podem ser evidenciadas por mudanças de cor, de odor e temperatura, formação de sólido ou liberação de gás.

• As transformações químicas podem ocorrer de forma natural ou ser impulsionadas por fatores externos.

• Calor, luminosidade, corrente elétrica, junção entre substâncias e atrito são fatores que influenciam as transformações químicas

O que são transformações químicas?

Transformação química é um processo em que uma substância inicial se converte em outra, por meio da alteração de sua composição química.

As transformações químicas ocorrem mediante o rompimento de ligações químicas na substância inicial, chamada reagente, permitindo que os átomos se reorganizem e estabeleçam outras ligações, constituindo uma nova substância, denominada produto.

Portanto, uma transformação química é um processo de rearranjo ou reorganização de átomos, que dá origem a novas substâncias, pela ocorrência de uma reação química.

A ilustração abaixo demonstra como os átomos se reorganizam para a formação de novas substâncias.

As transformações ou reações químicas podem ser representadas por uma equação química, que possui a forma geral:

A maioria das transformações químicas são irreversíveis, mas existem muitas delas que são reversíveis.

Exemplos de transformações químicas

As transformações químicas estão presentes no nosso cotidiano. Alguns exemplos são:

• combustão da gasolina para movimentar o carro;

• queima de madeira ou papel;

• decomposição de alimentos;

• produção de bolos e pães;

• cozimento de alimentos;

• amadurecimento de frutas;

• respiração celular;

• enferrujamento de peças metálicas;

• fotossíntese.

Quais são os tipos de transformações químicas?

As transformações químicas são processos de reorganização de átomos para a formação de novas substâncias. Esses átomos podem se combinar de diferentes formas, caracterizando os tipos de transformações ou de reações químicas.

• Transformações químicas de adição ou síntese

Duas ou mais substâncias iniciais são combinadas formando um único produto final. Esse processo também é chamado de síntese.

Um exemplo disso são as reações de hidratação. Veja o caso da hidratação do eteno para a formação de um álcool:

• Transformações químicas de decomposição ou análise

Uma única substância se converte em duas ou mais novas substâncias. Um exemplo clássico desse tipo de transformação é a ação do fermento de bolos, que contém bicarbonato de sódio na sua composição:

Esse processo também é denominado análise.

• Transformações químicas de deslocamento ou simples troca

Caracterizadas pela troca de átomos entre uma substância simples e uma substância composta, formando duas novas substâncias, uma simples e uma composta.

Em razão desse mecanismo, tais processos são conhecidos como simples troca. São exemplos dessas transformações as reações entre alguns metais e ácidos:

• Transformações químicas de dupla troca

Reações de dupla troca ocorrem pela combinação entre duas substâncias compostas, que trocam seus átomos formadores, originando duas novas substâncias compostas.

Um bom exemplo desse tipo de transformação é a ação de antiácidos estomacais, que têm como princípio ativo uma base, como o NaOH, que se combina com o ácido clorídrico do estômago.

Como descobrir se houve uma transformação química?

Como a transformação química envolve a formação de novas substâncias, a verificação de sua ocorrência é feita pela identificação de mudanças entre a substância inicial e a final. Evidências que indicam a ocorrência de uma transformação química são:

• Alteração de temperatura

Aquecimento ou resfriamento podem ser indícios da ocorrência de um processo químico. Embora os processos de liberação de calor sejam mais comuns, como reações de combustão e explosões, também existem processos que absorvem calor para acontecer, refletindo em resfriamento, como é o caso de bolsas terapêuticas para tratamento de lesões musculares.

• Alteração de cor

Quando uma peça de ferro reage com o oxigênio, forma-se uma nova substância chamada óxido de ferro. A formação do óxido de ferro é identificada pela sua coloração alaranjada. Na detonação de fogos de artifício, a transformação química é evidente pelas cores formadas.

• Formação de precipitado (material sólido)

A formação de precipitado ocorre quando dois líquidos são misturados e se forma um sólido insolúvel. A criação dessa nova substância sólida a partir de dois líquidos é uma evidência de transformação química pela alteração da composição dos reagentes.

• Liberação de gases

A formação de bolhas ao misturar duas substâncias sólidas e/ou líquidas é um indicativo que aconteceu a formação de um gás durante essa transformação química. Esse processo é observado ao colocar uma pastilha de antiácido estomacal em um copo com água. As bolhas observadas são dióxido de carbono (CO₂) liberados na transformação do bicarbonato de sódio (NaHCO₃).

• Ocorrência de odor

O apodrecimento de alimentos é caracterizado pela liberação de odores desagradáveis, que são as novas substâncias formadas no processo de decomposição da matéria.

Quais são os fatores que influenciam as transformações químicas?

As transformações químicas podem ser iniciadas por alguns fatores externos ou ações, como calor, luminosidade, corrente elétrica, ação mecânica ou mistura entre substâncias.

• Ação do calor

Uma transformação química pode ser iniciada quando a substância é exposta a fontes de calor. Exemplos disso são o cozimento de alimentos, a queima de madeira e o derretimento de açúcar (caramelo).

Quando uma reação de decomposição é iniciada pela ação do calor, ela é chamada especificamente de pirólise.

• Ação da luz

A luz é uma agente que pode desencadear a ocorrência de transformações químicas, seja a luz natural (proveniente do Sol) ou a luz artificial. Esses processos recebem o nome de fotólise. A fotossíntese, o amadurecimento de frutas, a formação do ozônio na atmosfera são exemplos de fotólise.

• Ação da corrente elétrica

Transformações químicas podem ser induzidas pela aplicação de eletricidade (ou corrente elétrica) à solução, promovendo a formação de novas substâncias a partir das iniciais.

As transformações impulsionadas por eletricidade são chamadas eletrólise e são muito usadas industrialmente para a obtenção de metais a partir de minérios e na formação de revestimentos, como a folheação de bijuterias e pintura de carrocerias.

• Ação mecânica

Algumas transformações químicas são iniciadas em situações de impacto ou atrito. O melhor exemplo disso é o acendimento de um fósforo, em que o atrito gerado ao riscá-lo na caixa promove a decomposição do clorato de potássio (substância que forma a “cabeça” do palito fósforo) em oxigênio e cloreto de potássio.

• Ação da junção de substâncias

Há transformações químicas que ocorrem pelo simples contato entre substâncias. Os metais dos grupos 1 e 2 da Tabela Periódica têm a característica de serem muito reativos com água. Isso é verificado no contato entre um pedaço de sódio metálico e água, que gera uma explosão com liberação de alta quantidade de calor, formando como produto hidróxido de sódio e gás hidrogênio.

Leia também: Diferenças entre substâncias e misturas

Exercícios resolvidos sobre transformações químicas

Questão 1

As transformações químicas são caracterizadas pela alteração da composição do sistema. Analise as afirmativas sobre tais processos.

I. As transformações químicas ocorrem mediante mecanismos de reorganização dos átomos.

II. Para que uma transformação química aconteça, é necessário o rompimento de ligações químicas.

III. Todas as transformações químicas são reversíveis.

IV. Transformações químicas ocorrem em nível atômico e não podem ser observadas pelo olho humano.

Está correto o que se afirma em:

a) I e II.

b) I, III e IV.

c) II e III.

d) III e IV.

e) I, II e IV.

Resolução:

Letra A.

As afirmativas I e II estão corretas. Transformações químicas ocorrem pelo rearranjo de átomos, de modo que as substâncias iniciais (reagentes) têm suas ligações químicas rompidas e se convertem nas substâncias finais (produtos), pela formação de novas ligações.

A afirmativa III está incorreta. Boa parte das transformações químicas são irreversíveis, a exemplo da queima do papel.

A afirmativa IV está incorreta. Realmente, as transformações químicas ocorrem em nível atômico, no entanto, elas podem ser identificadas por meio da observação de algumas evidências, como alteração de cor ou odor, liberação de calor, formação de precipitado ou geração de bolhas.

Questão 2

(UFU-MG-adaptada) - A química está presente em nosso cotidiano sob as mais variadas maneiras. Ela está presente nos medicamentos, nos processamentos e conservação de alimentos, no preparo de uma refeição, nos fertilizantes agrícolas etc. A alternativa que apresenta uma transformação química é:

a) fusão de banha (gordura).

b) fragmentação de uma pedra de cloreto de sódio (sal de cozinha).

c) dissolução de açúcar em água.

d) queima de madeira.

e) evaporação de gasolina.

Resolução:

Letra D. Transformações químicas são processos em que há alteração da composição química de uma substância inicial, originando uma nova substância.

Dentre os exemplos indicados, apenas a queima da madeira caracteriza uma transformação química, sendo a substância inicial a madeira e as substâncias finais o dióxido de carbono, cinzas (carbono) e água.

Os demais exemplos apresentam situações em que há apenas alteração de estado físico ou de formato, mas sem alteração de composição química.

Fontes

LIBRE TEXTS CHEMISTRY. Chemical Change vs. Physical Change. Disponível em: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Fundamentals/Chemical_Change_vs._Physical_Change.

KOTZ, John C. et al. Química Geral: e reações químicas. 9ª ed., Tradução da edição norte americana. São Paulo: Cengage Learning, 2015. 1 v.

REIS, Martha. Química: ensino médio. 2. ed. São Paulo: Ática, 2016. 288 p.