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 hidrônio (H3O+). 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, H2S, HCN) Quanto a presença ou ausência de oxigênio: - Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) - Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4)

- Binário (HCl, HBr, HF) Quanto ao número de elementos químicos: - 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) - Tetrácidos (H4P2O7)

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

y-x - Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF - Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO y-x 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 Fortes: H2SO4, HNO3, HClO3, HClO4

Nomenclatura Oficial Hidrácidos: Seguem a seguinte regra: Ácido + ídrico Radical do Elemento Exemplos: HCl  ácido clorídrico HBr  ácido bromídrico HF  ácido fluorídrico HI  ácido iodídrico HCN  ácido cianídrico

Oxiácidos: Seguem a seguinte regra: ico (+ oxigênio) Ácido __________________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio) Exemplos: H2SO4  ácido sulfúrico H2SO3  ácido sulfuroso H2CO3  ácido carbônico H3BO3  ácido bórico HNO3  ácido nítrico

Ácido Per.......ico Ácido.......ico Ácido............oso Outros exemplos: - HClO4 - HClO3 - HClO2 - HClO Menos Oxigênios Ácido Per.......ico Ácido.......ico Ácido............oso Ácido Hipo.......oso +7 +6,+5 +4,+3,+2 +1

HClO4  ácido Perclórico HClO3  ácido clórico HClO2  ácido cloroso +7 HClO4  ácido Perclórico HClO3  ácido clórico HClO2  ácido cloroso HClO  ácido Hipocloroso Menos Oxigênios +5 +3 +1 +5 Exemplo: H3PO4 – ác. Fosfórico H3PO3 – ác. Fosforoso H3PO2 – ác. Hipofosforoso +3 +1

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

Prefixos Orto, Meta e Piro H3PO4 +3 +5 Ácido ortofosfórico (Ácido Fundamental) - 8 HPO3 +1 Ácido metafosfórico - 6 H4P2O7 +4 +10 Ácido pirofosfórico -14 H3PO4  HPO3 + H2O orto meta 2 H3PO4  H4P2O7 + H2O orto 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.

Bases De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila). NaOH  Na+ + OH- Possuem OH-; Metais; Ligações Iônicas; Sólidos; Solúveis em água: (metais alcalinos). Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH- Al(OH)3  Al3+ + 3OH-

Exceção: NH3(g) + H2O(L) NH4OH(aq) Não-metais; Ligações covalentes; Solução aquosa; Volátil.

Nomenclatura NaOH  hidróxido de sódio Hidróxido de _________________ Nome do Elemento (metal) 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.

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; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água.

Sais Sal de Arrhenius - Composto resultante da neutralização de um ácido por uma base, com eliminação de água. É formado por um cátion proveniente de uma base e um ânion proveniente de um ácido. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização. Ácido + Base Sal + Água HCl + NaOH NaCl + H2O

(nome do ânion) de (nome do cátion) Nomenclatura 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 CaSO4 + 2 H2O Ácido Sulfúrico Sulfato de cálcio (gesso)

Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H+ ioniz = OH-): H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2 H2O 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O

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

Classificação Quanto à presença de oxigênio: Oxissais : CaSO4 , CaCO3 , KNO3 - Halóides: NaCl , CaCl2 , KCl Quanto ao número de elementos: - Binários: NaCl , KBr , CaCl2 Ternários: CaSO4 , Al2(SO4)3 - Quaternários: NaCNO , Na4Fe(CN)6

Quanto à presença de água: - Hidratados: CuSO4.5 H2O; CaSO4.2 H2O - Anidros: 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

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

Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO P2O3 H2O  monóxido de monocarbono  pentóxido de dinitrogênio  trióxido de difósforo  monóxido de diidrogênio

Nox fixo (G1 e 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)

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

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 Na2O + H2O  2NaOH CaO + H2O  Ca(OH)2 CaO (cal virgem, cal viva ) Óxido básico + ácido  sal + H2O MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O

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

Óxidos Anfóteros (anfipróticos) 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 Al2O3 ; ZnO ZnO (hipoglós) Al2O3 (alumina)

Óxidos Neutros (indiferentes) 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

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

Peróxidos Peróxidos Na2O2 ; Li2O2 ; CaO2; MgO2 São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M2O2 - MO2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos Na2O2 ; Li2O2 ; CaO2; MgO2 H2O2 - Agente oxidante e bactericida

Superóxidos (polióxidos) São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = - ½. M2O4 - MO4 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos Na2O4 ; Li2O4 ; CaO4 ; MgO4

Classificação H, G1 e G2 13 14 15 16 17 Óxidos Anfóteros 18 13 14 15 16 17 2 Óxidos Básicos 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Ácidos Nox ≥ +4 Óxidos Anfóteros  ÓXIDO DUPLO OU MISTO = Me3O4  ÓXIDOS NEUTROS = CO, NO, N2O  PERÓXIDOS= ....O2  SUPERÓXIDOS= ....O4  OB + H2O  BASE OB + ÁCIDO  SAL + ÁGUA  OA + H2O  ÁCIDO OA + BASE  SAL + ÁGUA H, G1 e G2