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Funções Inorgânicas. Função química corresponde a um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes. As substâncias inorgânicas.

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1 Funções Inorgânicas

2 Função química corresponde a um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes. As substâncias inorgânicas podem ser classificadas em quatro funções: Ácidos Bases Sais Óxidos Funções Inorgânicas

3 Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H 3 O + ou H + ). Ionização de um Ácido HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - H 2 SO 4 + 2H 2 O 2H 3 O + + SO 4 2- H 2 SO 4 + 2H 2 O 2H 3 O + + SO 4 2- H 3 PO 4 + 3H 2 O 3H 3 O + + PO 4 3- H 3 PO 4 + 3H 2 O 3H 3 O + + PO 4 3-

4 Hidrogênios ionizáveis Os hidrogênios que fornecem H 3 O + são chamados de hidrogênios ionizáveis.São aqueles que se ligam ao elemento mais eletronegativo na molécula do ácido. Geralmente a quantidade de hidrogênios do ácido é a mesma que pode ionizar, mas existem exceções: H 3 PO 3 + 2H 2 O 2H 3 O + + HPO 3 2- apenas 2H + H 3 PO 2 + H 2 O H 3 O + + H 2 PO 2 1- apenas 1H +

5 Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H 2 S, HBr) Hidrácidos (HCl, H 2 S, HBr) Oxiácidos (H 2 SO 4, H 3 PO 4, HClO 4 ) Oxiácidos (H 2 SO 4, H 3 PO 4, HClO 4 ) Quanto a presença ou ausência de Carboxila Orgânicos (CH 3 -COOH, HOOC-COOH) Inorgânicos (H 2 CO 3, H 2 CO 2, HCN)

6 Classificação dos Ácidos Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl, HBr, HF) Ternário (H 2 SO 4, H 3 PO 4, HCN) Quaternário (H 4 [Fe(CN) 6 ]) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H 3 PO 2 ) Diácidos (H 2 SO 4, H 2 S, H 3 PO 3 ) Triácidos (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 3 BO 2 ) Tetrácidos (H 4 P 2 O 7 )

7 Quanto ao Grau de Ionização ( ) Ácidos fracos: 0< < 5% Ácidos moderados: 5% 50% Ácidos fortes : 50% < < 100% Nº de Mol Ionizados Nº de Mol Ionizados = = Nº Inicial de Mols Nº Inicial de Mols Ácido fraco: HClO Ácido moderado: H 3 PO 4 Ácido forte : H 2 SO 4 Ácido muito forte: HClO 4

8 Nomenclatura Oficial: Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico nome do elemento nome do elemento HCl – ácido clorídrico HCl – ácido clorídrico HF– ácido fluorídrico HF– ácido fluorídrico H 2 S – ácido sulfídrico H 2 S – ácido sulfídrico HCN-- ácido cianídrico HCN-- ácido cianídrico

9 Clube dos 7(ico) -HNO3-HNO3 -H2CO3-H2CO3 -H3BO3-H3BO3 -HClO (7A) -H 2 SO 4... (6A) -H 3 PO 4... (5A) -H 4 SiO 4.. (4A) (+1 oxigênio) Ácido Per.....ico Mesma Ácido ico (-1 oxigênio) Ácido oso (-2 oxigênio) Ácido Hipo.....oso Nomenclatura Oxiácidos:

10 Exemplos: H2SH2SH2SH2S Ácido sulfídrico H 2 SO 3 Ácido sulfuroso H 2 SO 4 Ácido sulfúrico

11 Características gerais dos ácidos Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam bases formando sal e água;

12 Ácidos importantes: 1)H 2 SO 4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm 3, é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico. Pode ser obtido a partir das seguintes reações: S + O 2 SO 2 SO 2 + ½O 2 SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 *É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país.

13 2) HCl – Ác. Clorídrico (ácido muriático) Solução de hidreto de cloro em água. Apresenta forte odor, além de ser sufocante. É utilizado na limpeza de peças metálicas e de superfícies de mármore. É encontrado no suco gástrico humano. *A limpeza de superfícies com ácido clorídrico é chamada de decapagem. Ácidos importantes:

14 3) HNO 3 – Ác. Nítrico (áqua fortis) Líquido incolor fumegante ao ar que ataca violentamente os tecidos animais e vegetais, produzindo manchas amareladas na pele. É muito usado em química orgânica para a produção de nitrocompostos. *As manchas na pele são causadas pela reação xantoprotéica. Ácidos importantes: + 3HNO 3 + 3HNO 3 CH 3 -NO 2 CH 3 NO 2 - NO 2 + 3H 2 O TNT

15 4) H 3 PO 4 – Ác. Fosfórico (Acidulante INS-338) É um líquido xaporoso obtido pela oxidação do fósforo vermelho com ácido nítrico concentrado. É um ácido moderado usado na industria de vidros, preparo de águas minerais e nos refrigerantes de cola. Seus fosfatos são usados como adubo. *Seus fosfatos fazem parte da formulação do fertilizante NPKS. Ácidos importantes:

16 Bases Arrhenius base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH - (hidroxila ou oxidrila). NaOH Na + + OH - Ca(OH) 2 Ca OH - Al(OH) 3 Al OH -

17 Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento NaOHhidróxido de sódio Fe(OH) 2 hidróxido de ferro II Fe(OH) 3 hidróxido de ferro III

18 Bases Hidróxido de amônia NH 3 + H 2 O NH 4 OH somente em água

19 Classificação Quanto ao Número de Hidroxilas - Monobases: NaOH; NH 4 OH - Monobases: NaOH; NH 4 OH - Dibases: Ca(OH) 2 ; Mg(OH) 2 - Dibases: Ca(OH) 2 ; Mg(OH) 2 - Tribases: Al(OH) 3 ; Fe(OH) 3 - Tribases: Al(OH) 3 ; Fe(OH) 3 - Tetrabases: Pb(OH) 4 ; Sn(OH) 4 - Tetrabases: Pb(OH) 4 ; Sn(OH) 4 Quanto ao Grau de Dissociação Iônica - Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos (G1) e metais alcalinos terrosos (G2). - Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH 4 OH) e as demais bases.

20 Classificação Quanto à Solubilidade em Água - Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos (G1) e o hidróxido de amônio (NH 4 OH). - Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos (G2). - Insolúveis: todos os demais hidróxidos. KOH MonobaseForteSolúvel Al(OH) 3 TribaseFracaInsolúvel

21 Características gerais das bases Apresentam sabor caústico; Apresentam sabor caústico; Estriam a matéria orgânica; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água; Neutralizam ácidos formando sal e água;

22 Características gerais das bases Apresentam sabor caústico; Apresentam sabor caústico; Estriam a matéria orgânica; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água; Neutralizam ácidos formando sal e água;

23 1) NaOH – Hidróxido de sódio (Soda caústica) É um sólido branco floculado muito solúvel em água além de extremamente caústico. É usado na desidratação de gorduras, no branqueamento de fibras (celulose) e na fabricação de sabões e detergentes e como desentupidor de ralos e esgotos. Sabões e detergentes são chamados de agentes tensoativos e possuem caráter básico. Bases importantes:

24 2) Ca(OH) 2 – Hidróxido de cálcio (cal apagada, hidratada ou extinta) É uma suspensão aquosa de aparência leitosa, obtida a partir do CaO (cal virgem). É usada na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces. Bases importantes: CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Cal Virgem Cal Apagada

25 Características gerais das bases Apresentam sabor caústico; Apresentam sabor caústico; Estriam a matéria orgânica; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água; Neutralizam ácidos formando sal e água;

26 3) Mg(OH) 2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) Uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis. Bases importantes: Mg(OH) 2 + 2HCl MgCl 2 + 2H 2 O

27 4) Al(OH) 3 – Hidróxido de alumínio (Maalox) É uma suspensão gelatinosa que pode adsorver moléculas orgânicas que por ventura estejam em solução aquosa (no tratamento da água). É usada como antiácido estomacal, para tingimentos e na preparação de lacas (resina ou verniz) para pintura artística. *Como antiácido estomacal recebe os nomes de Mylantha plus e Gelmax. Bases importantes:

28 Sais Sal é todo composto que em água dissocia liberando um cátion de H + e um ânion de OH -. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. Ácido + Base Sal + Água HCl + NaOH NaCl + H 2 O Neutralização Salificação

29 Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Nomenclatura Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 H 2 SO 4 + Ca(OH) H 2 O + 2 H 2 O H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO 4 CaSO 4 H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 Sulfato de cálcio (gesso)

30 Sais neutros ou normais Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total São obtidos por neutralização total (H + = OH - ) (H + = OH - ) + 2 H 2 O + 2 H 2 O CaCO 3 CaCO 3 H 2 CO 3 + Ca(OH) 2 H 2 CO 3 + Ca(OH) 2 2 NaOH + H 2 SO 4 NaSO H 2 O

31 Sais Ácidos e Sais Básicos Sais Ácidos e Sais Básicos São obtidos por neutralização parcial. (H + OH - ) H 2 CO 3 + NaOH H 2 CO 3 + NaOH + H 2 O + H 2 O H 2 CO 3 + NaOH H 2 CO 3 + NaOH NaHCO 3 H 2 CO 3 + NaOH H 2 CO 3 + NaOH HCl + Mg(OH) 2 HCl + Mg(OH) 2 + H2O + H2O + H2O + H2O Mg(OH)Cl HCl + Mg(OH) 2 HCl + Mg(OH) 2 Sal ácido ou hidrogenossal Sal básico ou hidróxissal

32 Classificação Quanto à Presença de Oxigênio - Oxissais : CaSO 4, CaCO 3, KNO 3 - Halóides: NaCl, CaCl 2, KCl Quanto ao Número de Elementos - Binários: NaCl, KBr, CaCl 2 - Ternários: CaSO 4, Al 2 (SO 4 ) 3 - Quaternários: NaCNO, Na 4 Fe(CN) 6

33 Classificação Quanto à Presença de Água - Hidratados: CuSO 4.5 H 2 O; CaSO 4.2 H 2 O - Anidro: KCl; NaCl; CaSO 4 Quanto à Natureza - Neutros ou normais: NaBr; CaCO 3 - Ácidos ou Hidrogenossais: NaHCO 3 ; CaHPO 4 - Básicos ou Hidroxissais: Ca(OH)Br - Duplos ou mistos: NaKSO 4 ; CaClBr

34 1) NaHCO 3 – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal) É um pó branco que perde CO 2 com facilidade (efervescência). É usado como antiácido estomacal, fermento químico e nos extintores de incêndio. *Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa. Sais importantes: NaHCO 3 + H 2 O NaOH + H 2 O+ CO 2 NaHCO 3 + H 2 O NaOH + H 2 O+ CO 2 H 2 CO 3

35 Pamukkale é uma das maravilhas naturais mais extraordinárias da Turquia. A mais de 100 metros de altitude, acima do nível do Rio Valley, estão degraus absolutamente brancos, com bacias esculpidas cheias de água e quedas de água congeladas. Parecem ser feitas de neve, de nuvens ou de bolas de algodão. A explicação científica são os locais térmicos quentes que, por baixo do monte, provocam o derrame de carbonato de cálcio, que solidifica. Mas os turcos chamaram a este local mágico, Pamukkale, que significa "castelo de algodão".

36 2) CaCO 3 – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreo) É um sólido branco que por aquecimento perde CO 2 e produz CaO (calcinação). É usado na fabricação de cimentos(Portland), como corretivo do solo e como fundente em metalurgia. *Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara). Sais importantes: CaCO 3 CaO + CO 2 CaCO 3 CaO + CO 2

37 Obra de Arte da Natureza Pammukkale - Turquia Pamukkale é uma das maravilhas naturais mais extraordinárias da Turquia. A mais de 100 metros de altitude, acima do nível do Rio Valley, estão degraus absolutamente brancos, com bacias esculpidas cheias de água e quedas de água congeladas. Parecem ser feitas de neve, de nuvens ou de bolas de algodão. A explicação científica são os locais térmicos quentes que, por baixo do monte, provocam o derrame de carbonato de cálcio, que solidifica. Mas os turcos chamaram a este local mágico, Pamukkale, que significa "castelo de algodão". É inigualável em qualquer outra parte do mundo e constitui um dos fenómenos mais originais encontrados na natureza.

38 3) NaNO 3 – Nitrato de sódio (Salitre do Chile) É um sólido cristalizado no sistema cúbico, além de ser um ótimo oxidante para reações químicas. É usado na fabricação de fertilizantes e explosivos. *Nos Andes era utilizado na conservação da carne por ser higroscópico. Sais importantes:

39 4) NH 4 Cl – Cloreto de amônio (Sal amoníaco) É um sólido granulado obtido do líquido amoniacal das fábricas de gás. É usado na fabricação de fabricação de pilhas secas, na soldagem, na galvanização do ferro e na fabricação de tecidos. *Por ser higroscópico é utilizado na fabricação de bolachas. Sais importantes:

40 Óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: Exemplos: CO 2, H 2 O, Mn 2 O 7, Fe 2 O 3 CO 2, H 2 O, Mn 2 O 7, Fe 2 O 3 E x+ 2 O 2- X

41 Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO N 2 O 5 P 2 O 3 H 2 O -monóxido de monocarbono -pentóxido de dinitrogênio -trióxido de difosforo -monóxido de dihidrogênio Para metais: Nox fixo(g1e g2)- óxido de elemento Nox - óxido de elemento+valência Nox - óxido de elemento+valência Na 2 O Al 2 O 3 FeO Fe 2 O 3 -óxido de sódio -óxido de alumínio -óxido de ferro II (óxido ferroso) -óxido de ferro III (óxido férrico)

42 Classificação Óxidos Ácidos Óxidos Básicos Óxidos Anfóteros Óxidos Neutros Óxidos Duplos Peróxidos Superóxidos

43 Óxidos Básicos Óxidos Ácidos (anidridos) Nox +4 Óxidos Anfóteros OB + H 2 O BASE OB + ÁCIDO SAL + ÁGUA OA + H 2 O ÁCIDO OA + BASE SAL + ÁGUA ÓXIDO DUPLO OU MISTO= Me 3 O 4 ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS= CO, NO, N 2 O. PERÓXIDOS=....O 2 SUPERÓXIDOS=....O 4 H, G1 e G2 Classificação

44 Óxidos Básicos (metálicos) São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água. 2NaO + H 2 O 2NaOH CaO + H 2 O Ca(OH) 2 MgO + 2HCl MgCl 2 + H 2 O Óxido básico + H 2 O base Óxido básico + ácido sal + H 2 O CaO (cal virgem, cal viva )

45 Óxidos Ácidos (anidridos) São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 N 2 O 5 + H 2 O 2HNO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O Óxido ácido + H 2 O ácido Óxido ácido + base sal + H 2 O (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA chuva ácida

46 Óxidos Anfóteros (anfipróticos) São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Al 2 O 3 - ZnO ZnO+ 2NaOH Na 2 ZnO 2 + H 2 O ZnO+ 2HCl ZnCl 2 + H 2 O Óxido anfótero + ácido/base sal + água ZnO (hipoglós) Al 2 O 3 (alumina)

47 Óxidos Neutros (indiferentes) São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. CO - NO CO + H 2 O Não ocorre reação NO + HCl Não ocorre reação CO + ½O 2 CO 2 Óxido Neutro + O 2 Oxidação

48 Óxidos Duplos (mistos) São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. M3O4M3O4 Fe, Pb, Mn Fe 3 O 4 ; Pb 3 O 4 ; Mn 3 O 4 FeO + Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 (magnetita,imã)

49 Peróxidos São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M 2 O 2 - MO 2 M 2 O 2 - MO 2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos M. Alcalinos M. Alc. Terrosos H 2 O 2 - Ag. Oxidante e Bactericida Ex.: Na 2 O 2, Li 2 O 2, CaO 2, MgO 2

50 Superóxidos (polióxidos) São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = - ½. M 2 O 4 - MO 4 M 2 O 4 - MO 4 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos M. Alcalinos M. Alc. Terrosos Ex.: Na 2 O 4, Li 2 O 4, CaO 4, MgO 4

51 1) ZnO – óxido de Zinco (Hipoglós) É um sólido branco de caráter anfótero (anfiprótico). É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na industria de tintas e na galvanização do ferro. *A proteção de superfícies metálicas com tintas ou metais de sacrifício é chamada de proteção anódica. Óxidos importantes:

52 2) Al 2 O 3 – óxido de Alumínio (Bauxita, Alumina) É um sólido muito duro (dureza 9) de onde é extraído por eletrólise o alumínio metálico. Na forma cristalizada é encontrado nas safiras e nos rubis. *É um óxido anfótero abrasivo que também pode ser chamado de Coríndon. Óxidos importantes:

53 3) H 2 O 2 – Peróxido de hidrogênio (água oxigenada) É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise). É utilizada como agente oxidante e bactericida. *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz. Óxidos importantes: H 2 O 2 H 2 O + ½O 2

54 4) Fe 3 O 4 – Tetróxido de triferro (magnetita, imã) É um sólido escuro que apresenta características ferromagnéticas. É utilizado na fabricação de caixas de som e aparelhos eletrônicos em geral. *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido. Óxidos importantes: FeO + Fe 2 O 3 Fe 3 O 4

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