Prof. Thiago Cristófoli Funções Inorgânicas

Funções químicas 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.

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-

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+

Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Carboxila (-COOH) Orgânicos (CH3-COOH, HOOC-COOH) Inorgânicos (H2CO3, H2CO2, HCN) Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4)

Classificação dos Ácidos Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl, HBr, HF) Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN) Quaternário (H4[Fe(CN)6]) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7)

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

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

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)

Nomenclatura Oxiácidos: Clube dos 6: H2SO4 HNO3 H3PO4 H2CO3 H3BO3 HClO3 +7 +6,+5 +4,+3,+2 +1 Ácido Per.....ico Ácido .....ico Ácido .....oso Ácido Hipo.....oso Menos Oxigênios +1 Ex: H3PO2 – ác. Hipofosforoso HClO4 – ác. Perclórico H2SO3 – ác. Sulfuroso +7 +4

Exemplo: H2S H2SO3 H2SO4 Ácido sulfídrico Ácido sulfuroso +2 - 2 H2S Ácido sulfídrico +2 +4 - 6 H2SO3 *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. Ácido sulfuroso +2 +6 - 8 H2SO4 Ácido sulfúrico

Prefixos Orto, Meta e Piro O prefixo Orto é usado para o Ácido Fundamental; o prefixo meta é usado quando do Ácido orto retira-se 1H2O; o piro é usado para indicar a retirada de 1H2O de duas Moléculas do orto. H3PO4 +3 +5 Ácido fosfórico - 8 - 1 H2O 2 x (orto) - 1 H2O HPO3 +1 +5 Ácido fosfórico - 6 meta H4P2O7 +4 +10 Ácido fosfórico -14 +5 piro

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

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.

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.

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.

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”.

Bases NaOH  Na+ + OH- Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH- Al(OH)3  Al3+ + 3OH- 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-

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

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

Classificação 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.

Classificação 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

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

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.

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

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.

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 .