Reações de decomposição (ou de análise): o que são e exemplos

Uma reação de decomposição, também chamada de análise, é um tipo de transformação química em que uma única substância (reagente) se quebra, dando origem a duas ou mais substâncias diferentes (produtos). Em outras palavras, é o processo inverso de uma síntese: em vez de juntar, nós separamos. Esse "rompimento" geralmente requer uma fonte de energia, como calor, luz ou eletricidade.

Imagine que você tem um cubo de gelo. Quando ele derrete, vira água líquida. Isso é uma mudança de estado físico, mas a molécula de H₂O continua a mesma. Agora, pense em um pedaço de madeira queimando. A madeira (uma substância complexa) se decompõe, liberando gases, formando cinzas (outras substâncias) e energia. Essa sim é uma reação química de decomposição, pois há uma transformação na natureza das substâncias envolvidas.

Como identificá-las

A estrutura básica de uma reação de decomposição pode ser representada assim:

AB → A + B

Onde:

• AB é o composto original (reagente).

• A e B são as substâncias mais simples formadas (produtos).

• A seta (→) indica a transformação, que geralmente precisa de energia (indicada por um "Δ" ou por "λ" – delta e lâmbda, respectivamente – sobre a seta, que simboliza calor e radiação, nesta sequência).

Exemplos práticos

1. Bicarbonato de Sódio (NaHCO₃) – Decomposição térmica

Aplicação: Culinária e extintores de incêndio.

Quando aquecido, o bicarbonato de sódio libera gás carbônico, responsável pelo crescimento de bolos e pães.

• Equação química:
  2 NaHCO₃_(s) → Na₂CO₃_(s) + H₂O_(g) + CO₂_(g)

• Em palavras:
  Bicarbonato de sódio sólido se decompõe por calor em carbonato de sódio sólido, vapor d'água e dióxido de carbono gasoso.

• Por que ocorre?
  O calor fornece energia suficiente para romper as ligações no íon bicarbonato (HCO₃⁻), liberando CO₂, que forma bolhas na massa.

2. Peróxido de Hidrogênio (H₂O₂) – Decomposição catalítica

Aplicação: Antisséptico e clareamento.

A água oxigenada comercial se decompõe lentamente, mas a presença de catalisadores (como sangue, MnO₂ ou luz) acelera drasticamente a reação.

• Equação química:
  2 H₂O₂_(l) → 2 H₂O_(l) + O₂_(g)

• Em palavras:
  Peróxido de hidrogênio líquido decompõe-se em água líquida e gás oxigênio.

• Por que ocorre?
  A molécula de H₂O₂ é instável devido à ligação O–O fraca. Catalisadores facilitam a ruptura, liberando O₂ gasoso (observado como efervescência em ferimentos devido à presença da enzima catalase).

3. Amoníaco (NH₃) – Decomposição térmica em condições especiais

Aplicação: Produção de nitrogênio puro e estudo de catálise.

Sob altas temperaturas (acima de 450°C) e na presença de catalisadores (como tungstênio ou ferro), o amoníaco decompõe-se.

• Equação química:
  2 NH₃_(g) → N₂_(g) + 3 H₂_(g)

• Em palavras:
  Amoníaco gasoso decompõe-se em gás nitrogênio e gás hidrogênio.

• Por que ocorre?
  A alta temperatura e o catalisador fornecem energia para quebrar as fortes ligações N–H. Este processo é reversível e fundamental para o Processo Haber-Bosch de síntese da amônia.

4. Clorato de potássio (KClO₃) – Decomposição térmica para produção de oxigênio

Aplicação: Laboratórios e fogos de artifício.

Aquecido na presença de catalisador (dióxido de manganês, MnO₂), decompõe-se liberando oxigênio puro.

• Equação química (com catalisador):
  2 KClO₃_(s) → 2 KCl_(s) + 3 O₂_(g)

• Em palavras:
  Clorato de potássio sólido decompõe-se em cloreto de potássio sólido e gás oxigênio.

• Por que ocorre?
  O íon clorato (ClO₃⁻) é termicamente instável. O MnO₂ acelera a reação permitindo a liberação de O₂ em temperaturas mais baixas (cerca de 200°C). Sem catalisador, a decomposição ocorre a temperaturas mais altas e pode produzir perclorato.

5. Carbonato de cálcio (CaCO₃) – Decomposição térmica industrial

Aplicação: Produção de cal (CaO) e cimento.

Aquecido a ~900°C (em fornos de calcinação), decompõe-se perdendo gás carbônico.

• Equação química:
  CaCO₃_(s) → CaO_(s) + CO₂_(g)

• Em palavras:
  Carbonato de cálcio sólido (calcário) decompõe-se em óxido de cálcio sólido (cal virgem) e dióxido de carbono gasoso.

• Por que ocorre?
  O calor supera a energia de ligação no carbonato, liberando CO₂. Esta reação é crucial na indústria da construção e também ocorre naturalmente na formação de cavernas (em escala geológica).

6. Eletrólise da Água (H₂O) – Decomposição eletroquímica

Aplicação: Produção de hidrogênio e oxigênio puros.

A passagem de corrente elétrica através de água acidulada (ou com eletrólito) decompõe a molécula.

• Equação química:
  2 H₂O_(l) → 2 H₂_(g) + O₂_(g)
  (com fornecimento de energia elétrica)

• Em palavras:
  Água líquida decompõe-se em gás hidrogênio e gás oxigênio.

• Por que ocorre?
  A corrente elétrica fornece energia para quebrar as ligações covalentes H–O. No cátodo, formam-se H₂; no ânodo, O₂. É um método importante para obtenção de H₂ como combustível verde.

7. Açúcar (Sacarose, C₁₂H₂₂O₁₁) – Decomposição por pirólise (Caramelização)

Aplicação: Culinária (caramelo).

Aquecido sem presença de ar, o açúcar decompõe-se, mudando de cor e sabor.

• Equação geral complexa:
  C₁₂H₂₂O₁₁(s) → 12 C(s) + 11 H₂O(g) + outros compostos voláteis

• Em palavras:
  A sacarose sólida decompõe-se por calor em carbono elementar (fuligem), vapor d'água e uma mistura de compostos orgânicos (que dão o sabor e aroma do caramelo).

• Por que ocorre?
  O calor intenso rompe as ligações da molécula complexa, num processo de pirólise. Se houver oxigênio, ocorre combustão completa (produzindo CO₂ e H₂O).

Para praticar: Exercícios sobre reações de decomposição (com gabarito explicado)

Leia também: Reações químicas e Transformações químicas