(Ufpa PA) O sódio é um metal mole, de cor prateada, que reage violentamente com a água como está equacionado abaixo:
2 \mathrm{Na}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \rightarrow 2 \mathrm{NaOH}_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})}
Esta reação química é identificada como
a) adição
b) análise
c) dupla troca
d) simples troca
e) neutralização

Passo 1

O enunciado fornece a reação química abaixo e pergunta qual tipo de reação ela representa, entre as alternativas dadas:
2\mathrm{Na}_{(s)} + 2\mathrm{H_{2}O}_{(l)} \rightarrow 2\mathrm{NaOH}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}}_{(g)}
Alternativas:
a) adição
b) análise
c) dupla troca
d) simples troca
e) neutralização
Informações relevantes que temos do enunciado:
  • Os reagentes são o metal sódio ( \mathrm{Na}, estado sólido) e água ( \mathrm{H_{2}O}, líquida).
  • Os produtos são hidróxido de sódio ( \mathrm{NaOH}, aquoso) e gás hidrogênio ( \mathrm{H_{2}}, gasoso).
  • Preciso identificar o tipo de reação entre as opções fornecidas.

Passo 2

Vou explicar, de forma clara e com exemplos, o que cada tipo de reação significa — assim você aprende a reconhecer no exame.
  • Adição (combinação): é quando duas (ou mais) substâncias se combinam para formar um único produto. Padrão geral:
A + B \rightarrow AB
Exemplo simples: \mathrm{2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O}. Duas substâncias → um produto.
  • Análise (decomposição): é o oposto da adição; um composto se quebra em duas ou mais substâncias:
AB \rightarrow A + B
Exemplo: \mathrm{2H_{2}O_{2} \rightarrow 2H_{2}O + O_{2}}.
  • Dupla troca (metátese): dois compostos iônicos trocam íons entre si, formando dois novos compostos:
AB + CD \rightarrow AD + CB
Exemplo: \mathrm{AgNO_{3} + NaCl \rightarrow AgCl + NaNO_{3}}.
  • Simples troca (deslocamento): um elemento reage com um composto e “desloca” outro elemento desse composto:
A + BC \rightarrow AC + B
Exemplo: \mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2}} — zinco (elemento) desloca o hidrogênio do ácido.
  • Neutralização (reação ácido + base): ácido + base formam sal + água:
\text{ácido} + \text{base} \rightarrow \text{sal} + \mathrm{H_{2}O}á
Exemplo: \mathrm{HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_{2}O}.

Passo 3

Agora vamos comparar o padrão da reação dada com os padrões acima. Reescrevendo a reação:
2\mathrm{Na}_{(s)} + 2\mathrm{H_{2}O}_{(l)} \rightarrow 2\mathrm{NaOH}_{(aq)} + \mathrm{H_{2}}_{(g)}
Observações passo a passo:
  • À esquerda temos um elemento puro ( \mathrm{Na}) e um composto ( \mathrm{H_{2}O}).
  • À direita temos um composto contendo sódio ( \mathrm{NaOH}) e gás \mathrm{H_{2}}.
  • Isso se encaixa no padrão de simples troca A + BC \rightarrow AC + B, onde o elemento A (aqui \mathrm{Na}) substitui parte do composto BC (aqui a água \mathrm{H_{2}O}), formando um novo composto contendo A (aqui \mathrm{NaOH}) e liberando o outro elemento como substância livre (aqui \mathrm{H_{2}}).
Para visualizar: cada átomo de \mathrm{Na} “dá” um elétron ao hidrogênio da água, formando \mathrm{NaOH} e liberando \mathrm{H_{2}} como gás — comportamento típico de deslocamento de hidrogênio por um metal reativo.

Passo 4

Explico também por que NÃO é cada uma das outras opções, para você saber diferenciar na prova:
  • Não é adição: na adição o resultado é um único produto a partir de vários reagentes; aqui temos dois produtos ( \mathrm{NaOH} e \mathrm{H_{2}}), então não é combinação pura.
  • Não é análise (decomposição): não há um composto se decompondo em partes; há um elemento reagindo com um composto.
  • Não é dupla troca: dupla troca envolve dois compostos iônicos trocando íons; aqui temos um elemento metálico reagindo com água (não são dois sais trocando íons).
  • Não é neutralização: neutralização típica dá sal + água. Aqui o produto é uma base ( \mathrm{NaOH}) e gás \mathrm{H_{2}}, não água formada a partir de ácido + base. Portanto, não se encaixa em neutralização.

Passo 5

Um pequeno detalhe útil para te fixar: esse tipo de reação também é uma reação redox (oxidação-redução). Rápida demonstração de estados de oxidação:
  • Em \mathrm{Na} elementar, oxidação é 0. Em \mathrm{NaOH}, o sódio tem +1. Logo, \mathrm{Na} foi oxidado (perdeu elétron).
  • Em \mathrm{H_{2}O}, o hidrogênio tem +1; em \mathrm{H_{2}}, o hidrogênio tem 0. Logo, o hidrogênio foi reduzido (ganhou elétrons).
    Mas para responder a questão de tipos de reação no vestibular, o reconhecimento por padrão A + BC \rightarrow AC + B já resolve.

Passo 6

Conclusão rápida e dica de prova: sempre pergunte a si mesmo “venho um elemento puro trocando lugar com outro em um composto?” Se sim, provavelmente é simples troca. No exemplo, o sódio está trocando o lugar do hidrogênio na água → simples troca.

Resposta

d) simples troca

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