A formação de bolhas, o surgimento repentino de um sólido ou o aquecimento de um béquer são indícios macroscópicos de que o conjunto de partículas na amostra sofreu alterações. O objetivo deste curso é passar desses indícios visíveis para uma equação química confiável para trabalhos quantitativos.
A formação de um gás manifesta-se como bolhas ou aumento de pressão, pois muitas moléculas novas e em rápido movimento ocupam um volume muito maior do que as espécies dissolvidas ocupavam anteriormente. Um precipitado é um sólido insolúvel formado quando íons em solução se combinam em uma rede cristalina, tornando a mistura turva ou gerando um sólido que se deposita no fundo. Alterações de calor e luz indicam transferência de energia durante a quebra e a formação de ligações, enquanto mudanças de cor frequentemente sinalizam a presença de uma nova espécie com um espectro de absorção diferente da anterior. Alterações no odor indicam que novas moléculas voláteis estão chegando ao seu olfato.
Visualize as evidências de antes e depois e associe cada observação ao esquema de partículas capaz de produzi-la.
Em nível de partículas, uma reação química é o rearranjo de átomos em novas combinações. As ligações existentes requerem energia para serem rompidas, e novas ligações liberam energia ao serem formadas. A identidade das substâncias muda porque a conectividade dos átomos se altera, embora os próprios átomos permaneçam os mesmos em tipo e quantidade.
Um conceito invariável útil é a conservação dos átomos. Se você começa com 4 átomos de hidrogênio, deve terminar com 4 átomos de hidrogênio distribuídos entre as moléculas dos produtos. Essa ideia torna-se uma ferramenta de verificação posteriormente, ao escrever fórmulas e garantir a conservação por meio do balanceamento dos coeficientes.
Explore como os átomos podem ser reagrupados nos produtos, mantendo constante a quantidade de cada tipo de átomo.
Uma equação química é um resumo simbólico da história das partículas. Os reagentes são escritos à esquerda da seta, e os produtos, à direita. A seta indica que os reagentes são convertidos em produtos sob as condições especificadas, e não necessariamente que a reação ocorre até a sua conclusão. Símbolos de estado, como , , e , informam se as partículas estão em um retículo sólido, em estado líquido ou gasoso, ou dissolvidas na forma de íons ou moléculas solvatados. Condições como calor ou a presença de um catalisador podem ser indicadas acima da seta para mostrar o que é necessário para que o rearranjo ocorra.
Compare a mesma reação representada por meio de palavras, de uma equação com fórmulas e de um diagrama de partículas; em seguida, observe o que cada representação torna mais fácil de visualizar.