QUÍMICA GERAL Aula 08 – FUNÇÕES E PROPRIEDADES QUÍMICAS - REAÇÕES I COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA   CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 08 – FUNÇÕES E PROPRIEDADES QUÍMICAS - REAÇÕES I Bibliografia: Química Geral – Vol. 1; Caps. 7 e 11 RUSSEL, Jonh B. Profa. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ionização: Formação de Cátions: Ca (Z=20) { [Ar]4s2 } Ca2+ { [Ar] } + 2e- Formação de Ânions: F (Z=9) { [He]2s22p5 } + e- F1- { [Ne] } Formação de Sais : x Ca2+ + y F1- CaxFy determinação de x e y: “cruzamento das cargas” (x=1; y=2) CaF2

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Formação de Óxidos: Ca (Z=20) { [Ar]4s2 } Ca2+ { [Ar] } + 2e- O (Z=8) { [He]2s22p4 } + 2e- O2- { [Ne] } Ca2+ + O2- CaO Nomenclatura: Cátions: univalentes x polivalentes (Tabela pág.326); Ânions: monoatômicos x poliatômicos (Tabela pág.330); NOMENCLATURA DE SAIS E ÓXIDOS!!!!

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Hidróxi-Compostos (bases e ácidos) Bases: hidróxi-compostos metálicos Propriedades: Dissociação: liberação de ânion hidróxido (ou hidroxila) e cátions metálicos em solução aquosa – Arrhenius Al(OH)3 H2O Al3+ + 3(OH)- OU Al(OH)3 (s) Al3+(aq) + 3(OH)-(aq) p.H. > 7,0: [OH-] > 10-7

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Bases – Propriedades (cont.): Recebimento de prótons (Brönsted-Lowry) ou disponibilização de pares eletrônicos para compartilhamento(Lewis). Bases de Brönsted-Lowry Ex.: Amônia - NH3 + H2O [NH4]+OH- Bases de Lewis: Ex.: Água – H2O + H+ H3O+

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ácidos – Propriedades Ionização: quebra de ligação covalente seguida por liberação de cátion hidrogênio e ânions de caráter ametálico em solução aquosa – Arrhenius H2SO4 H2O [H3O]+ + HSO4- (1ª ionização) HSO4- H2O [H3O]+ + (SO4)2- (2ª ionização) H2SO4 H2O 2 [H3O]+ + (SO4)2- EQUAÇÃO DO PROCESSO DE IONIZAÇÃO p.H. < 7,0: [OH-] < 10-7

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Ácidos – Propriedades (cont.): Liberação de prótons (Brönsted-Lowry) ou recebimento de pares eletrônicos para compartilhamento (Lewis). Ácidos de Brönsted-Lowry: H2SO4 H+ + HSO4- (1ª ionização) HSO4- H+ + (SO4)2- (2ª ionização) H2SO4 2 H+ + (SO4)2- (equação global da ionização ) Ácidos de Lewis: Ex.: fluoreto de boro – NH3 + BF3 [NH3] . [BF3]

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS Nomenclatura: hidrácidos x oxoácidos Relacionada à nomenclatura de sais!!!

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Reações Ácido-Base: Definição de Arrhenius: HCN(aq) + OH-(aq) H2O + CN-(aq) (classificadas alternativamente como REAÇÕES DE DUPLA TROCA) Definição pelo Sistema Solvente: NH3 H+ + NH2- (no líquido NH3) 2NH3 NH4+ + NH2- (no líquido NH3) 2SO2 SO2+ + SO32- (no líquido NH3) Assim, em fase aquosa: H2O + 2NH3 + SO2 (NH4)2SO3 E ainda: Ácido = substância que aumenta a concentração de cátions relacionada com o solvente (se a amônia for o solvente, um ácido nela solubilizado produzirá NH4+), e Base = substância que diminui a concentração de cátions relacionada com o solvente (se o anidrido sulfuroso for o solvente, uma base nele solubilizada produzirá SO32-).

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Exemplos (cont.): Definição de Brönsted-Lowry: HCl + NH3 NH4+ + Cl- (ácido 1) (base 2) (ácido 2) (base 1) OBS: o conceito de Brönsted-Lowry também o de pares ácido-base conjugados Definição de Lewis: Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ Reações de Precipitação - o produto é uma fase condensada (sólida): Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) Ba(SO4)(s) Reaçõs de Complexação - o produto é um íon complexo solúvel: AgCl(s) + NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq) + Cl- :

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO Porém... Há diversas formas de classificarmos as reações em solução: Reações Ácido-Base: Definição de Arrhenius; Definição pelo Sistema Solvente; Definição de Brönsted-Lowry; Definição de Lewis; Reações de Precipitação e Complexação;

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA ... ou alternativamente: Reações sem transferência de elétrons: Com produção de nova(s) fase(s): Sólida (precipitação); Líquida (precipitação, pouco comum); Gasosa; Com formação de eletrólito fraco solúvel: Molecular (não carregado); Iônico (íon poliatômico, geralmente complexo) Reações com transferência de elétrons (processos REDOX).

Tabela de Cátions e Ânions Fonte: http://qmicanet.blogspot.com/2007/06/tabela-de-ctions-e-nions.html

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. Quais dos seguintes hidróxi-compostos seriam ácidos? KOH; ClOH; Ca(OH)2; SO2(OH)2; Ti(OH)2; Al(OH)3 2. Qual das espécies deve possuir o maior raio iônico? O Fe3+ ou o Fe2+? Explique. 3. Escreva equações químicas balanceadas para: Reação de potássio metálico com água; Reação de bário metálico com água; Reação de sódio metálico com enxofre formando sulfeto de sódio; Reação de cálcio metálico com oxigênio formando óxido de cálcio. 4. Escreva com base na tabela de cátions e ânions escreva a fórmula molecular das substâncias abaixo: Ácido periódico; Hidróxido cúprico; Sulfato de alumínio. 5. Escreva as fórmulas moleculares do óxido nitroso e do peróxido de lítio.

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. Através da distribuição eletrônica indique quais dos seguintes elementos são metais: H (Z=1); Ca (Z=20); Br (Z=35); Si (Z=14); Xe (Z=54); Tc (Z=43); Fr (Z=87) 2. Quais dos seguintes hidróxi-compostos seriam ácidos? KOH; ClOH; Ca(OH)2; SO2(OH)2; Ti(OH)2; Al(OH)3 3. Qual das espécies deve possuir o maior raio iônico? O Fe3+ ou o Fe2+? Explique. 4. Escreva equações químicas balanceadas para: Reação de potássio metálico com água; Reação de bário metálico com água; Reação de sódio metálico com enxofre formando sulfeto de sódio; Reação de cálcio metálico com oxigênio formando óxido de cálcio. Entre os elementos abaixo,, Nomenclatura: hidrácidos x oxiácidos Relacionada à nomenclatura de sais!!!

QUÍMICA GERAL – PROPRIEDADES QUÍMICAS - Exercícios 1. OBS: Xe (Z=54) = [Kr]5s24d105p6; Tc (Z=43) = [Kr] 5s24d5; Fr (Z=87) = [Rn]7s1;