Prof. Sérgio Yoshio Funções Inorgânicas Yoshio.

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1 Prof. Sérgio Yoshio Funções Inorgânicas Yoshio

2 Funções químicas Yoshio
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 Assim, numa reação química, todos os ácidos, por exemplo, terão comportamento semelhante. Yoshio

3 Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H3O+ ou H+). Ionização de um Ácido HCl + H2O  H3O+ + Cl- H2SO4 + 2H2O  2H3O+ + SO42- H3PO4 + 3H2O  3H3O+ + PO43- Yoshio

4 Hidrogênios ionizáveis
Os hidrogênios que fornecem H3O+ 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: H3PO3 + 2H2O ® 2H3O+ + HPO32-  apenas 2H+ H3PO2 + H2O ® H3O+ + H2PO21-  apenas 1H+ Yoshio

5 Classificação dos Ácidos
Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7) Yoshio

6 Quanto ao Grau de Ionização (a)
Ácidos fracos: 0< a < 5% Ácidos moderados: 5% £ a £ 50% Ácidos fortes : 50% < a < 100% Nº de Mol Ionizados a = Nº Inicial de Mols Ácido fraco: HClO Ácido moderado: H3PO4 Ácido forte : H2SO4 HClO4 Yoshio

7 Quanto ao Grau de Ionização (a)
Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO y-x 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 Yoshio

8 Nomenclatura Oficial:
Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos ídrico Radical do Elemento Oxiácidos Seguem a seguinte regra: ico (+ oxigênio) Ácido __________________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio) Yoshio

9 Nomenclatura Oxiácidos:
Ácidos padrões: (Ác ico) H3BO3 H2CO3 HNO3 H3PO4 H2SO4 HClO3 (+1 oxig.)Ác.Per.....ico (Padrão) Ác ico (-1 oxig.)Ác oso (-2 oxig.)Ác. Hipo.....oso Ex: HClO4 – ác. Perclórico HClO2 – ác. Cloroso HClO – ác. Hipocloroso Yoshio

10 Exemplo: Yoshio H2S H2SO3 H2SO4 Ácido sulfídrico Ácido sulfuroso
*Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. Ácido sulfuroso H2SO4 Ácido sulfúrico Yoshio

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; Yoshio

12 H2SO4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria)
Ácidos importantes: H2SO4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm3, é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico. Pode ser obtido a partir das seguintes reações: S + O2  SO2 SO2 + ½O2  SO3 SO3 + H2O  H2SO4 *É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país. Yoshio

13 2) HCl – Ác. Clorídrico (ácido muriático)
Ácidos importantes: 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. Yoshio

14 3) HNO3 – Ác. Nítrico (áqua fortis)
Ácidos importantes: 3) HNO3 – 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. CH3 -NO2 CH3 NO2- NO2 + 3HNO3  + 3H2O TNT *As manchas na pele são causadas pela reação xantoprotéica. Yoshio

15 4) H3PO4 – Ác. Fosfórico (Acidulante INS-338)
Ácidos importantes: 4) H3PO4 – 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 “NPK”. Yoshio

16 Bases Yoshio NaOH  Na+ + OH- Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH-
De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila ou oxidrila). NaOH  Na+ + OH- Possuem OH- (direita); Metais; Lig. Iônicas; Sólidas; Fixas. Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH- Al(OH)3  Al3+ + 3OH- Yoshio

17 Bases (exceção) Yoshio * NH3 + H2O  NH4OH Ametais; Lig. covalentes;
Solução aquosa; Volátil. Yoshio

18 Nomenclatura Yoshio NaOH hidróxido de sódio
Nome do Elemento NaOH hidróxido de sódio Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III Yoshio

19 Classificação Yoshio Quanto ao Número de Hidroxilas
- Monobases: NaOH; NH4OH - Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2 - Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3 - 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 (NH4OH) e as demais bases. Yoshio

20 Classificação Yoshio Al(OH)3 KOH Quanto à Solubilidade em Água
- Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos (G1) e o hidróxido de amônio (NH4OH). - Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos (G2). - Insolúveis: todos os demais hidróxidos. Monobase Forte Solúvel Tribase Fraca Insolúvel Al(OH)3 KOH Yoshio

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

22 1) NaOH – Hidróxido de sódio (Soda caústica)
Bases importantes: 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. Yoshio

23 2) Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio (cal apagada, hidratada ou extinta)
Bases importantes: 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. CaO + H2O  Ca(OH)2 Cal Virgem Cal Apagada Yoshio

24 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia)
Bases importantes: 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis. Yoshio

25 4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio (Maalox)
Bases importantes: 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 . Yoshio

26 Sais Yoshio Ácido + Base  Sal + Água HCl + NaOH  NaCl + H2O
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 Salificação HCl NaOH  NaCl H2O HCl NaOH  NaCl H2O Neutralização Yoshio

27 Nomenclatura Yoshio ídrico eto ico ato oso ito H2SO4 + Ca(OH)2 
Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H2SO4 + Ca(OH)2  H2SO4 + Ca(OH)2  H2SO4 + Ca(OH)2  CaSO4 + 2 H2O Sulfato de cálcio (gesso) Yoshio

28 Sais neutros ou normais
São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-): H2CO3 + Ca(OH)2  H2CO3 + Ca(OH)2  H2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2 H2O 2 NaOH H2SO4  NaSO H2O Yoshio

29 Sais Ácidos e Sais Básicos
São obtidos por neutralização parcial (H+ioniz ≠ OH-): H2CO3 + NaOH  H2CO3 + NaOH  H2CO3 + NaOH  NaHCO3 + H2O Sal ácido ou hidrogenossal HCl + Mg(OH)2  HCl + Mg(OH)2  HCl + Mg(OH)2  Mg(OH)Cl + H2O Sal básico ou hidróxissal Yoshio

30 Classificação Yoshio Quanto à Presença de Água
- Hidratados: CuSO4.5 H2O; CaSO4.2 H2O - Anidro: KCl; NaCl; CaSO4 Quanto à Natureza - Neutros ou normais: NaBr; CaCO3 - Ácidos ou Hidrogenossais: NaHCO3; CaHPO4 - Básicos ou Hidroxissais: Ca(OH)Br - Duplos ou mistos: NaKSO4; CaClBr Yoshio

31 1) NaHCO3 – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal)
Sais importantes: 1) NaHCO3 – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal) É um pó branco que perde CO2 com facilidade (efervescência). É usado como antiácido estomacal , fermento químico e nos extintores de incêndio. H2CO3 NaHCO3 + H2O  NaOH + H2O+ CO2 *Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa. Yoshio

32 2) CaCO3 – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreo)
Sais importantes: 2) CaCO3 – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreo) É um sólido branco que por aquecimento perde CO2 e produz CaO (calcinação). É usado na fabricação de cimentos(Portland), como corretivo do solo e como fundente em metalurgia. CaCO3  CaO + CO2 *Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara). Yoshio

33 3) NaNO3 – Nitrato de sódio (Salitre do Chile)
Sais importantes: 3) NaNO3 – 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. Yoshio

34 Sais importantes: Yoshio 4) NH4Cl – 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. Yoshio

35 Fórmula geral dos óxidos:
Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: Ex+2 O2-X Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3 Yoshio

36 Nomenclatura Yoshio Regra geral:
(Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO N2O5 P2O3 H2O monóxido de monocarbono pentóxido de dinitrogênio trióxido de difosforo monóxido de dihidrogênio Nox fixo(g1e g2)- óxido de elemento Para metais: Nox - óxido de elemento+valência Na2O Al2O3 FeO Fe2O3 óxido de sódio óxido de alumínio óxido de ferro II (óxido ferroso) óxido de ferro III (óxido férrico) Yoshio

37 Classificação Yoshio Óxidos Ácidos Óxidos Básicos Óxidos Anfóteros
Óxidos Neutros Óxidos Duplos Peróxidos Superóxidos Yoshio

38 Classificação Yoshio Nox ≥+4 Óxidos Anfóteros H, G1 e G2
18 1 2 Óxidos Básicos Óxidos Ácidos (anidridos) Nox ≥+4 Óxidos Anfóteros OB + H2O  BASE OB + ÁCIDO  SAL + ÁGUA OA + H2O  ÁCIDO OA + BASE  SAL + ÁGUA ÓXIDO DUPLO OU MISTO= Me3O4 ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS= CO, NO, N2O. PERÓXIDOS= O2 SUPERÓXIDOS= ....O4 H, G1 e G2 Yoshio

39 Óxidos Básicos (metálicos)
São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água. Óxido básico + H2O  base 2NaO + H2O  2NaOH CaO + H2O  Ca(OH)2 CaO (cal virgem, cal viva ) Óxido básico + ácido  sal + H2O MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O Yoshio

40 Óxidos Ácidos (anidridos)
São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. Óxido ácido + H2O  ácido CO2 + H2O  H2CO3 (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA N2O5 + H2O  2HNO3 “chuva ácida” SO3 + H2O  H2SO4 Óxido ácido + base  sal + H2O CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O Yoshio

41 Al2O3 - ZnO Óxidos Anfóteros (anfipróticos) Yoshio
São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Óxido anfótero + ácido/base  sal + água ZnO + 2HCl  ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O Al2O ZnO ZnO (hipoglós) Al2O3(alumina) Yoshio

42 CO - NO Óxidos Neutros (indiferentes) Yoshio
São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. CO + H2O  Não ocorre reação NO + HCl  Não ocorre reação Óxido Neutro + O2  Oxidação CO + ½O2  CO2 CO NO Yoshio

43 Fe3O4; Pb3O4; Mn3O4 Óxidos Duplos (mistos) M3O4 Yoshio Fe, Pb, Mn
São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. M3O4 Fe, Pb, Mn FeO + Fe2O3  Fe3O4 (magnetita ,imã) Fe3O4; Pb3O4; Mn3O4 Yoshio

44 Peróxidos M2O2 - MO2 Yoshio Ex.: Na2O2, Li2O2, CaO2, MgO2
São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M2O MO2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos Ex.: Na2O2, Li2O2, CaO2, MgO2 H2O2 - Ag. Oxidante e Bactericida Yoshio

45 Superóxidos (polióxidos)
São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = - ½. M2O MO4 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos Ex.: Na2O4, Li2O4, CaO4, MgO4 Yoshio

46 1) ZnO – óxido de Zinco (Hipoglós)
Óxidos importantes: 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. Yoshio

47 2) Al2O3 – óxido de Alumínio (Bauxita, Alumina)
Óxidos importantes: 2) Al2O3 – 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. Yoshio

48 3) H2O2 – Peróxido de hidrogênio (água oxigenada)
Óxidos importantes: 3) H2O2 – 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. H2O2  H2O + ½O2 *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz. Yoshio

49 4) Fe3O4 – Tetróxido de triferro (magnetita, imã)
Óxidos importantes: 4) Fe3O4 – 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. FeO + Fe2O3  Fe3O4 *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido . Yoshio

50 pH e indicadores Yoshio

51 pH e indicadores Yoshio