Professor: José Tiago Pereira Barbosa FUNÇÕES INORGÂNICAS Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013

As principais funções inorgânicas são: Ácidos Bases ou Hidróxidos Sais Óxidos

Estas propriedades comuns são chamadas de PROPRIEDADES FUNCIONAIS As substâncias químicas podem ser agrupadas de acordo com suas PROPRIEDADES COMUNS Estas propriedades comuns são chamadas de PROPRIEDADES FUNCIONAIS Em função dessas propriedades podemos agrupar as substâncias em grupos aos quais chamaremos de Funções Inorgânicas

ÁCIDOS Conceito de ARRHENIUS

– HCl H + Cl H2SO4 2 H + SO4 H3PO4 3 H + PO4 H4P2O7 4 H + P2O7 Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre ionização produzindo como cátion, apenas o íon H , é um ÁCIDO + H2O + – HCl H + Cl H2O 2 – + H2SO4 2 H + SO4 H2O 3 – + H3PO4 3 H + PO4 H2O 4 – + H4P2O7 4 H + P2O7

Classificação dos Ácidos 1 ) Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis MONOÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 1 H + H2O + – HCl H + Cl H2O + – HCN H + CN H2O + – HNO3 H + NO3

Na ionização, a molécula produz apenas 2 H DIÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 2 H + H2O 2 – + H2CO3 2 H + CO3 H2O 2 – + H2SO4 2 H + SO4 TRIÁCIDOS + Na ionização, a molécula produz apenas 3 H H2O 3 – + H3PO4 3 H + PO4 H2O 3 – + H3BO3 3 H + BO3

Na ionização, a molécula produz apenas 4 H TETRÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 4 H + H2O 4 – + H4P2O7 4 H + P2O7 H2O 4 – + H4SiO4 4 H + SiO4 CUIDADO H2O 2 – + H3PO3 2 H + HPO3 (DIÁCIDO) H2O – + H3PO2 1 H + H2PO2 (MONOÁCIDO)

2 ) Quanto à presença do oxigênio HIDRÁCIDOS São ácidos que não possuem o elemento químico OXIGÊNIO HCl HCN H2S H4[Fe(CN)6] OXIÁCIDOS São ácidos que possuem o elemento químico OXIGÊNIO HNO3 H2CO3 H2SO4 H3PO4

3 ) Quanto ao número de elementos químicos BINÁRIOS Possuem apenas dois elementos químicos HCl H2S TERNÁRIOS Possuem apenas três elementos químicos H2CO3 HCN H2SO4 QUATERNÁRIOS Possuem apenas quatro elementos químicos H4[Fe(CN)6]

4 ) Quanto ao grau de ionização FRACOS a £ Possuem 5% a = 0,2% H2CO3 MODERADOS a Possuem 5% < < 50% H3PO4 a = 27% FORTES Possuem a ³ 50% a = 92% HCl

Todos os demais hidrácidos Quando não conhecemos o grau de ionização podemos aplicar as seguintes observações para classificar o ácido Para os HIDRÁCIDOS FORTES HCl HBr HI MODERADO HF FRACOS Todos os demais hidrácidos

Para os OXIÁCIDOS calculamos número de átomos de oxigênio número de hidrogênios ionizáveis x = x = 0 Ácido fraco H3BO3 x = 3 – 3 = 0 ácido fraco x = 1 Ácido médio H3PO4 x = 4 – 3 = 1 ácido médio x = 2 Ácido forte H2SO4 x = 4 – 2 = 2 ácido forte x = 3 Ácido muito forte HClO4 x = 4 – 1 = 3 ácido muito forte

Propriedades dos Ácidos Sabor Apresentam sabor azedo.

Condutibilidade elétrica Em solução conduz a corrente elétrica.

Ação sobre indicadores FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL

NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS HIDRÁCIDOS ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR + ÍDRICO H Cl ácido clor ídrico H Br ácido brom ídrico H2 S ácido sulf ídrico H CN ácido cian ídrico

ELEMENTO CENTRAL FORMA UM ÚNICO OXIÁCIDO OXIÁCIDOS ELEMENTO CENTRAL FORMA UM ÚNICO OXIÁCIDO ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR + ICO H2 C O3 ácido carbôn ico H3 B O3 ácido bór ico

ELEMENTO CENTRAL FORMA DOIS OXIÁCIDOS DIFERENTES OSO < Nox ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR + ICO > Nox H2 S O3 ácido sulfur oso H2 S O4 ácido sulfúr ico H N O2 ácido nitr oso H N O3 ácido nítr ico

ELEMENTO CENTRAL FORMA QUATRO OXIÁCIDOS DIFERENTES HIPO OSO OSO ELEMENTO FORMADOR ÁCIDO + + aumento do Nox ICO PER ICO H Cl O ácido hipo clor oso H Cl O2 ácido clor oso H Cl O3 ácido clór ico H Cl O4 ácido per clór ico

BASES ou HIDRÓXIDOS Conceito de ARRHENIUS

Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre dissociação iônica, libertando como ânion, apenas o íon OH , é uma BASE ou HIDRÓXIDO H2O + – NaOH Na + OH H2O 2+ + – Ca(OH)2 Ca 2 OH H2O 3+ + – Fe(OH)3 Fe 3 OH H2O 4+ – Pb(OH)4 Pb + 4 OH

Classificação das Bases 1 ) Quanto ao número de oxidrilas MONOBASES Na dissociação, a molécula liberta apenas uma oxidrila (hidroxila) H2O + + – NaOH Na OH H2O – KOH + K + OH H2O + – NH4OH NH4 + OH

Na dissociação, a molécula liberta duas oxidrilas DIBASES Na dissociação, a molécula liberta duas oxidrilas H2O 2+ – Ca(OH)2 Ca + 2 OH H2O Zn(OH)2 2+ Zn + – 2 OH TRIBASES Na dissociação, a molécula liberta três oxidrilas H2O 3+ – Fe(OH)3 Fe + 3 OH H2O Al(OH)3 3+ – Al + 3 OH

Na dissociação, a molécula liberta quatro oxidrilas TETRABASES Na dissociação, a molécula liberta quatro oxidrilas H2O Pb(OH)4 4+ Pb + – 4 OH H2O 4+ – Sn(OH)4 Sn + 4 OH

2 ) Quanto à força FORTES NaOH KOH LiOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2 FRACAS São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino ou alcalino terroso NaOH KOH LiOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2 FRACAS São as bases em que a oxidrila se liga aos demais cátions AgOH NH4OH Al(OH)3 Zn(OH)2 Fe(OH)3 Pb(OH)4

3 ) Quanto à solubilidade em água SOLÚVEIS São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino ou o hidróxido de amônio NaOH KOH LiOH NH4OH POUCO SOLÚVEL São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino terroso Ca(OH)2 Ba(OH)2 PRATICAMENTE INSOLÚVEIS São as demais bases

Propriedades das Bases Sabor Apresentam sabor cáustico ou adstringente

Condutibilidade elétrica Em solução conduz a corrente elétrica.

Ação sobre indicadores Prof. Agamenon Roberto

Ação sobre indicadores FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL

Nomenclatura das Bases O cátion forma uma única Base HIDRÓXIDO + de + NOME DO CÁTION NaOH hidróxido de sódio LiOH hidróxido de lítio NH4OH hidróxido de amônio Ca(OH)2 hidróxido de cálcio Ba(OH)2 hidróxido de bário

O cátion forma duas Bases diferentes OSO < Nox HIDRÓXIDO + NOME DO CÁTION + ICO > Nox Fe(OH)2 hidróxido ferroso Fe(OH)3 hidróxido férrico Pb(OH)2 hidróxido plumboso Pb(OH)4 hidróxido plúmbico

Para as bases constituídas por cátions com duas valências diferentes, podemos substituir as terminações OSO ou ICO pelas suas valências em algarismos romanos Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III Pb(OH)2 hidróxido de chumbo II Pb(OH)4 hidróxido de chumbo IV

Ação sobre os ácidos Reagem com os ácidos produzindo sal e água. H Cl + Na OH Na Cl + H2O 2 H Cl + Ba (OH)2 Ba Cl2 + 2 H2O H2 SO4 + Ba (OH)2 Ba SO4 + 2 H2O

SAL CuSO4 NaCl

É todo composto que em solução aquosa possui pelo menos um cátion diferente do H , e pelo menos um ânion diferente do OH . SAL + + Na cátion diferente do H + Na Cl Cl ânion diferente do OH 2+ + Ba cátion diferente do H Ba SO4 2 – SO4 ânion diferente do OH

A reação entre um ácido e uma base recebe o nome especial de NEUTRALIZAÇÃO ou SALIFICAÇÃO A neutralização entre um ácido e uma base pode ser TOTAL ou PARCIAL NEUTRALIZAÇÃO TOTAL O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é igual ao total de oxidrilas da base H Cl + Na OH Na Cl + H2O 2 H Cl + Ba (OH)2 Ba Cl2 + 2 H2O

NEUTRALIZAÇÃO PARCIAL O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é diferente do total de oxidrilas da base H Cl + Ba (OH)2 Ba OH Cl + H2O Um “H” se une a uma “OH” formando apenas uma molécula de água e restando uma oxidrila (OH) H2 SO4 + Na OH Na H SO4 + H2O Apenas um “H” se une a uma “OH” formando apenas uma molécula de água e restando um “H”

CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS Na Cl Ba Cl2 Ba SO4 SAL NORMAL ou NEUTRO SAL ÁCIDO ou HIDROGENO SAL Na H SO4 SAL BÁSICO ou HIDROXI SAL Ba OH Cl SAL DUPLO Ba Br Cl Na K SO4 SAL HIDRATADO Cu SO4 . 5 H2O

A nomenclatura dos sais normais é feita citando-se o nome do ânion, proveniente do ácido (mudando-se a terminação) seguido do nome do cátion, proveniente da base Terminações dos ÁCIDOS e SAIS ÁCIDO SAL ÍDRICO ETO OSO ITO ICO ATO

H Cl + Na OH Na Cl + H2O 2 H NO3 + Fe (OH)2 Fe NO3 + 2 H2O 2 ÁCIDO SAL ÍDRICO ETO OSO ITO ICO ATO H Cl + Na OH Na Cl + H2O ÁCIDO HIDRÓXIDO CLOR ETO CLOR ÍDRICO DE SÓDIO DE SÓDIO 2 H NO3 + Fe (OH)2 Fe NO3 + 2 H2O 2 ÁCIDO HIDRÓXIDO NITR ATO NITR ÍCO DE FERRO II DE FERRO II ou ou FERROSO FERROSO

Ba Br Cl Na K SO4 Cu SO4 . 5 H2O CLORETO BROMETO DE BÁRIO SULFATO DE SAL DUPLO Ba Br Cl CLORETO BROMETO DE BÁRIO Na K SO4 SULFATO DE SÓDIO E POTÁSSIO SAL HIDRATADO Cu SO4 . 5 H2O SULFATO DE COBRE PENTA HIDRATADO

ÓXIDOS É o conjunto de compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo SO3 CO2 N2O5 Na2O CaO Fe2O3 Al2O3

Óxidos Moleculares Óxidos Iônicos SO3 CO2 N2O5 Na2O CaO Fe2O3 Al2O3 Podemos dividir os óxidos em dois grupos: Óxidos Moleculares O elemento ligado ao oxigênio é ametal SO3 CO2 N2O5 Óxidos Iônicos O elemento ligado ao oxigênio é um metal Na2O CaO Fe2O3 Al2O3

Os óxidos básicos são formados por METAIS de CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS 1 ) Óxidos Básicos Reagem com água, formando uma base CaO + H2O Ca(OH)2 Reagem com um ácido, formando sal e água CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O Os óxidos básicos são formados por METAIS de baixo Nox (+1 ou + 2)

Os óxidos ácidos são formados por AMETAIS 2 ) Óxidos Ácidos ou Anidridos Reagem com água, formando um ácido SO3 + H2O H2SO4 Reagem com uma base, formando sal e água SO3 + Ba(OH)2 CaSO4 + H2O Os óxidos ácidos são formados por AMETAIS de alto Nox

São óxidos moleculares que Os mais importantes são 3 ) Óxidos Neutros ou Indiferentes São óxidos moleculares que não reagem com água, nem com base ou ácidos Os mais importantes são CO NO N2O

5 ) Óxidos Duplos ou Mistos 4 ) Óxidos Anfóteros São óxidos que se comportam tanto como óxidos ácidos quanto como óxidos básicos Al2O3 ZnO As2O3 5 ) Óxidos Duplos ou Mistos São os óxidos que se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos de um mesmo elemento Fe3O4 = FeO + Fe2O3

Nomenclatura dos Óxidos Para os óxidos moleculares: óxido + de + nome do elemento colocamos os prefixo mono, di, tri, tetra, etc., para indicar a quantidade de átomos de cada elemento na fórmula Cl2O7 heptóxido de dicloro CO2 dióxido de carbono

óxido + de + nome do elemento óxido de alumínio óxido de zinco Para os óxidos iônicos: óxido + de + nome do elemento óxido de alumínio Al2O3 ZnO óxido de zinco BaO óxido de bário K2O óxido de potássio

óxido ferroso ou óxido de ferro II óxido férrico ou óxido de ferro III Se o elemento forma dois cátions diferentes, devemos indicar a sua VALÊNCIA em ALGARISMO ROMANO ou com as terminações OSO e ICO FeO óxido ferroso ou óxido de ferro II Fe2O3 óxido férrico ou óxido de ferro III