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.

Substâncias que, em solução aquosa, liberam como cátions somente íons H3O+. HNO3 + H2O  H3O+ + NO3- H2CO3 + 2 H2O  2 H3O+ + CO32- H3PO4 + 3 H2O  3 H3O+ + PO43- De acordo com Arrhenius, apenas se pode definir uma substância como ácido se, em solução aquosa, ela produzir, como cátions, somente íons H3O+ (ou simplificadamente H+) .

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

Oxiácidos: HxEOy y-x 0 fraco Ex.: HClO 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 y-x

Nomenclatura Oficial: Seguem a seguinte regra: 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: Ex: H3PO2 – ác. Hipofosforoso Clube dos 6: H2SO4 HNO3 H3PO4 H2CO3 H3BO3 HClO3 Ácido Per.....ico Ácido .....ico Ácido .....oso Ácido Hipo.....oso Menos Oxigênios Ex: H3PO2 – ác. Hipofosforoso HClO4 – ác. Perclórico H2SO3 – ác. Sulfuroso

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

Ácidos importantes: H2SO4 – Ác. Sulfúrico S + O2  SO2 SO2 + ½O2  SO3 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.

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.

Exemplos: HBr HF c) HNO3 d) HNO2 1) Dê nome aos seguintes ácidos: HBr HF c) HNO3 d) HNO2 2) Dissolvendo-se 600 moléculas de uma substância em água, verificou-se que delas, 15 moléculas sofreram ionização. a) Qual o grau de ionização da substância em questão? b) Ela poderá ser considerada um eletrólito forte ou fraco? Por quê?

Possuem OH- (direita); Bases 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.

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

Quanto ao Número de Hidroxilas 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 KOH Al(OH)3 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 KOH Al(OH)3

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

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. *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis.

Escreva os nomes dos compostos cujas fórmulas são: Mg(OH)2 NH4OH c) Fe(OH)3 d) KOH e) CsOH f) RbOH

Sais 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 HCl + NaOH  NaCl + H2O Neutralização

Nomenclatura 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)

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.

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.

Dê todos os nomes possíveis aos seguintes sais: Sr(CN)2 ZnCl2 AgNO3 PbS Fe(NO3)2 NaF

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

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

Dê nome aos seguintes óxidos, segundo a regra geral (dos prefixos): CO b) NO SO2 SiO2 Na2O f) BaO2 g) MnO2

CARÁTER ÁCIDO E BÁSICO DE UMA SOLUÇÃO Entre uma solução muito ácida e uma solução muito básica, a acidez e a basicidade (ou alcalinidade) podem variar gradativamente. Existem certas substâncias, capazes de adquirir diferentes colorações se colocadas em soluções ácidas ou em soluções básicas e que são denominadas de indicadores ácido– base. São utilizadas para que se possa reconhecer o caráter de uma solução. A medida quantitativa da acidez ou da alcalinidade de uma solução pode ser feita através da comparação com uma escala, denominada de escala de pH, introduzida na química pelo dinamarquês Sörensen, em 1909. Nessa escala, que vai de zero até quatorze: uma solução neutra tem pH = 7, uma solução ácida tem pH < 7, e uma solução básica tem pH > 7.

Os indicadores são ácidos ou bases (orgânicos) muito fracas, de estrutura complexa, que mudam de cor em determinados intervalos de pH, denominados zonas (ou intervalos) de viragem.

Além dos indicadores em solução, existem papéis impregnados com indicador. O papel de tornassol vermelho e o papel de tornassol azul são exemplos desses papéis. O tornassol vermelho permanece vermelho em soluções ácidas ou neutras e muda para azul em soluções básicas e o tornassol azul permanece azul em soluções básicas ou neutras e muda para vermelho em soluções ácidas. Existe um papel, denominado papel indicador universal, impregnado com uma mistura de indicadores e que adquire diferentes colorações para cada pH. Mergulhando-se esse papel indicador numa solução-problema e comparando-se a cor adquirida com a de uma escala de cores, pode-se avaliar o valor numérico do pH da solução-problema.

Função “p” px = - (log10x) ou seja px = - (logx) como H representa a concentração dos íons H+ em solução([H+]) : logo, pH = - (log [H+]) Simplificando, pH = -log[H+] [H+] = 1.10-3 pH = - log(1.10-3) = - log1 - log10-3 pH = 0 - log 10-3 = 0 - (-3) log 10 = 0 + 3 = 3 Resumindo, pH = 3 log 10 = 1 log 1 = 0

pH

Indicadores ácido-base A Hortênsia tem flores rosa ou azuis dependendo do pH do solo. Em solos ácidos as flores são azuis, enquanto em solos alcalinos são cor-de-rosa indicador ácido-base natural, tornando-se rosa em solução ácida e verde em solução básica

Indicadores ácido-base O azul de bromotimol é um indicador de pH que em solução ácida fica amarelo, em soluçao básica fica azul e em solução neutra fica verde. Video: indicadores 1 Video: indicadores 2

EXERCÍCIOS Calcule o pH das soluções abaixo e classifique-as em ácidas ou básicas: a) [H+] = 1.10-3 b) [H+] = 1.10-1 c) [H+] = 1.10-6 d) [H+] = 1.10-10 2. Dos valores de pH encontrados no exercício anterior, indique a solução mais ácida e a mais básica. e) [H+] = 0,021.10-3 f) [H+] = 0,8.10-1 g) [H+] = 0,144.10-6 h) [H+] = 1,8.10-10