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QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA Prof. Luiz Carlos Martins das Neves
Unidade II QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA Prof. Luiz Carlos Martins das Neves
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Funções inorgânicas É um conjunto de substâncias com propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais; Eletrólitos: são substâncias que, quando dissolvidas em água, conduzem a corrente elétrica; Não eletrólitos: não conduzem a corrente elétrica.
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Funções inorgânicas Seguindo o critério baseado na dissociação/ionização, Arrhenius propôs a Teoria da Dissociação Eletrolítica, onde divide as substâncias em grupos com características distintas: Ácidos Bases Sais Óxidos
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Definição de ácidos Segundo Arrhenius, ácidos são substâncias que, quando em solução aquosa, se dissociam, originando exclusivamente H+ como íons positivos. Na realidade, o H+ se associa a uma molécula de água, formando o H3O+. Ionização de um ácido HCl + H2O Cl1- + H301+ H2SO4 + 2 H2O SO42- + 2H3O1+
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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. H3PO4 + H2O 2H3O+ + HPO32- apenas 2H+ H3PO2 + H2O H3O+ + H2PO21- apenas 1H+
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Classificação dos àcidos
Presença ou não de oxigênio Oxiácidos: presença de oxigênio na molécula. Exemplos: H2SO4 , HNO3 Hidrácidos: oxigênio não presente na molécula. Exemplos: HCl, HCN
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Classificação do ácidos
número de hidrogênios ionizáveis Monoácidos: presença de 1 H ionizável. HCl H+ + Cl- Diácidos: presença de 2 H ionizáveis. H2SO4 2 H+ + SO42- Triácidos: presença de 3 H ionizáveis. H3PO4 3 H+ + PO43-
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Grau de ionização alfa (%) = (nº moléculas ionizadas / nº moléculas dissolvidas) x 100 ácidos fortes (alfa maior que 50%): HI, HBr, HCl, HNO3, H2SO4. ácidos médios (alfa entre 5 e 50%): H3PO4, HF. ácidos fracos (alfa menor que 5%): H2S, H, HCN. ácidos orgânicos.
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Formulação do ácidos Juntam-se tantos H+ quanto forem necessários para neutralizar a carga do ânion. Para um ânion com carga x-, se utilizam x hidrogênios para formular o ácido. Hx Ax- Exemplos: NO31- HNO3 SO42- H2SO4 PO43- H3PO4
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Nomenclatura oficial Hidrácidos Ácidos ____________________ + ídrico
Radical do Elemento Oxiácidos ico (+ oxigênio) Ácido _______________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio)
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Nomenclatura oxiácidos
Ácido per ico Ácido ico Ácido oso Ácido hipo oso EX. HClO4 perclórico HClO3 clórico HClO2 cloroso HClO hipocloroso Menos Oxigênios
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Nomenlcatura pela hidratação
Quando se trata de ácidos que diferem entre si pelo número de hidratação, a nomenclatura pode se basear neste critério. Nível de hidratação do ácido Prefixo Máximo Orto Intermediário Meta Mínimo Piro
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Nomenlcatura pela hidratação
O prefixo orto é dispensável e somente indica que tal ácido pode gerar outro por desidratação. O prefixo meta indica que tal ácido foi obtido pela retirada de uma molécula de água de uma molécula do orto. O prefixo piro indica que tal ácido foi obtido pela retirada de uma molécula de água de 2 moléculas do orto. ácido (orto)fosfórico: H3PO4 ácido metafosfórico: HPO3 (H3PO4 – 1 H2O ) ácido pirofosfórico: H4P2O7 (2 H3PO4 ou H6P2O8 - 1 H2O)
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Nomenclatura pela tabela de ânions
A nomenclatura também pode se basear na tabela de ânions. Este tipo de abordagem serve para hidrácidos e oxiácidos. Ao se dar nome a um ácido, deve-se levar em consideração a terminação do nome do ânion que origina o ácido. Terminação do ânion terminação do nome do ácido ETO ÍDRICO ATO ITO OSO
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Interatividade Todas as substâncias azedas estimulam a secreção salivar, mesmo sem serem ingeridas. Esse é o principal motivo de se utilizar vinagre ou limão na preparação de saladas, pois o aumento da secreção salivar facilita a ingestão. No vinagre e no limão aparecem substâncias pertencentes à função: base ou hidróxido. sal. óxido. aldeído. ácido.
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Resposta Todas as substâncias azedas estimulam a secreção salivar, mesmo sem serem ingeridas. Esse é o principal motivo de se utilizar vinagre ou limão na preparação de saladas, pois o aumento da secreção salivar facilita a ingestão. No vinagre e no limão aparecem substâncias pertencentes à função: base ou hidróxido. sal. óxido. aldeído. ácido.
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Definição de base 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- Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH- Al(OH)3 Al3+ + 3OH-
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Classificação das bases
número de OH1- presente na fórmula: monobase: 1 OH1- , NaOH, KOH dibase: 2 OH1- , Ba(OH)2, Fe(OH)2 tribase: 3 OH1- , Cr(OH)3, Al(OH)3 tetrabase: 4 OH1- , Pb(OH)4, Sn(OH)4
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Solubilidade das bases
São solúveis: as de metais alcalinos, metais alcalino-terrosos e o hidróxido de amônio (que é uma base fraca e volátil). insolúveis: todas as demais. EX. KOH Monobase Forte Solúvel Al(OH)3 Tribase Fraca Insolúvel
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Classificação das bases
Quanto ao Grau de Dissociação: Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos(1A) e metais alcalinos terrosos (2A). EX. NaOH, KOH, Ba(OH)2 Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases.
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Característica gerais das bases
Apresentam sabor adstringente; Deixam vermelha a solução de fenolftaleína, e azul o papel de tornassol; Neutralizam ácidos formando sal e água.
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Formulação Adicionam-se tantos OH1- quantos forem necessários para neutralizar a carga do cátion. Bx+ (OH)x K1+ KOH - hidróxido de potássio Ba2+ Ba(OH)2– hidróxido de bário Al3+ Al(OH)3– hidróxido de alumínio
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Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento
NaOH hidróxido de sódio KOH hidróxido de potássio
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Nomenclatura Para bases de cátions que possuem duas valências possíveis, utiliza-se a terminação ico para a maior e oso para a menor valência. Aconselha-se, ao invés disso, a utilização de algarismos romanos para indicar a valência. CuOH hidróxido cuproso ou hidróxido de cobre I CuOH2 hidróxido cúprico ou hidróxido de cobre II Fe(OH)2 hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III
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O hidroxônio de amônio É a única base não metálica e só existe em solução. É obtida pelo borbulhamento de amônia em água. NH3 + H2O NH OH1- NH3 + H2O NH4OH
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Interatividade Identifique a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas (básicas): Detergente e vinagre. Sal e coalhada. Leite de magnésia e sabão. Bicarbonato e açúcar. Coca-Cola e água de cal.
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Resposta Identifique a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas (básicas): Detergente e vinagre. Sal e coalhada. Leite de magnésia e sabão. Bicarbonato e açúcar. Coca-Cola e água de cal.
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Definição de sais Segundo Arrhenius, sais são substâncias que, quando em solução aquosa, liberam: pelo menos um íon positivo diferente do H1+ e pelo menos um íon negativo diferente do OH1-: CaCl2 Ca2+ + 2 Cl1- Na2SO4 2 Na1+ + SO42-
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Reação de neutralização
Como os sais são provenientes de reações de neutralização entre ácidos e bases, o ânion se origina do ácido e o cátion da base. ÁCIDO + BASE SAL + ÁGUA HCl NaOH NaCl H2O
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Reação de neutralização total
Neste tipo de reação, quantidades iguais, em número de mols, de H1+ e OH1- se neutralizam mutuamente. 1 H2SO4 + 2 NaOH 1 NaSO4 + 2 H2O Sais deste tipo são classificados como normais.
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Reação de neutralização parcial do ácido
1 mol de H2SO4 reagindo com 1 mol de NaOH. Como o H2SO4 possui 2 H1+ em sua molécula, o sal produto será ácido. 1 H2SO4 + 1NaOH NaHSO4 + H2O Sais deste tipo são classificados como ácidos.
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Neutralização parcial da base
1 mol de Ba(OH)2 reagindo com 1 mol de HCl. Como o Ba(OH)2 possui 2 OH1- em seu íon-fórmula, o sal produto será básico. 1 Ba(OH)2 + 1 HCl 1Ba(OH)Cl + 1 H2O Sais deste tipo são classificados como básicos.
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Classificação dos sais
Quanto à presença de oxigênio: Oxissais CaSO4, CaCO3, KNO3 Halóides NaCl, CaCl2, KCl
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Classificação dos sais
Quanto ao número de elementos Binários NaCl; KBr; CaCl2 Ternários CaSO4; Al2(SO4)3 Quaternários NaCNO; Na4Fe(CN)6
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Classificação Quanto à presença de água Hidratados
CuSO4.5H2O; CaSO4.2H2O Anidro KCl; NaCl; CaSO4
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Classificação dos sais
Quanto à natureza Neutros ou normais NaBr; CaCO3 Hidrogenossais NaHCO3; CaHPO4 Hidroxissais Ca(OH)Br Duplos ou mistos NaKSO4; CaClBr
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Nomenclatura dos sais ______________de _______________
nome do ânion nome do cátion Segue-se a mesma regra das terminações usada nos ácidos.
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Nomenclatura dos sais Ácido Ânion ídrico eto oso ito ico ato
KCl cloreto de potássio NaNO2 nitrito de sódio KNO3 nitrato de potássio
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Nomenclatura dos sais No caso de sais que na sua constituição possuam cátion que possam ter nox diferentes, deve-se utilizar algarismos romanos para identificação. Fe(NO3)2 nitrato de ferro II Fe(NO3)3 nitrato de ferro III No caso de o cátion possuir somente dois nox possíveis, pode-se também optar por utilizar os sulfixos oso e ico, respectivamente para o menor e maior nox. Fe(NO3)2 nitrato ferroso Fe(NO3)3 nitrato férrico
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Interatividade Identifique o item que contém apenas sais:
H2O2,Fe2O3,NaOH. NaCl,CaCO3,KMnO4. H2S,HCN,Al2O3. CaCl2,Ba(BrO)2,Zn(OH)2. KOH,NaBr,CaCO3..
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Resposta Identifique o item que contém apenas sais: H2O2,Fe2O3,NaOH.
NaCl,CaCO3,KMnO4. H2S,HCN,Al2O3. CaCl2,Ba(BrO)2,Zn(OH)2. KOH,NaBr,CaCO3..
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Definição de óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Como o flúor é o único átomo mais eletronegativo que o oxigênio, composto binário gerado pela ligação deste com o oxigênio não é óxido, e sim fluoreto.
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Óxidos Quando um óxido é formado pela união de oxigênio com não metal, dizemos que ele é molecular. As ligações neste tipo de óxido são covalentes. Quando um óxido é formado pela união de oxigênio com metal, dizemos que ele é iônico. O NOX do oxigênio nos óxidos é 2 -.
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Formula geral dos óxidos
Ex: CO2 ; CaO; Fe2O3 Ex+2 O2-X
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Nomenclatura regra geral
(Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO monóxido de carbono N2O5 pentóxido de dinitrogênio P2O3 trióxido de difosforo
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Nomenclatura para metais
Nox fixo (1A, 2A) – óxido de elemento Nox – óxido de elemento + valência Na2O óxido de sódio Al2O3 óxido de alumínio FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso Fe2O3 óxido de ferro III ou óxido férrico
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Òxidos moleculares Alguns não metais formam vários óxidos diferentes. Um destes não metais é o nitrogênio. NO; NO2; N2O; N2O3 ; N2O4 ; N2O5 Esta diversidade de fórmulas faz necessário o uso de uma nomenclatura que possa dificultar a troca de nomes. Esta nomenclatura se baseia em informar os tipos e quantidade de átomos que compõem a fórmula do óxido.
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Óxidos moleculares Nº de átomos na fórmula Prefixo 1 mono 2 di 3 tri 4
tetra 5 penta 6 hexa 7 hepta
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Nomenclatura de óxidos moleculares
O prefixo mono é dispensável quando fizer referência ao elemento que acompanha o oxigênio. NO monóxido de mononitrogênio ou monóxido de nitrogênio. CO2 dióxido de carbono SO3 trióxido de enxofre N2O5 pentóxido de dinitrogênio
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Óxidos iônicos A nomenclatura é mais simples, só apresentando o NOX do elemento formador, em algarismos romanos, nos casos em que este não é único. Nos casos de elementos que apresentem dois NOX possíveis, as terminações oso e ico, identificam respectivamente o menor e o maior valor de NOX. FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso Fe2O3 óxido de ferro III ou óxido férrico
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Óxidos ácidos ou anidridos
Podem ser obtidos por desidratação de ácidos, eles reagem com base formando sal e água. H2SO4 - H2O SO3 H2SO3 - H2O SO2 2 HNO3 - H2O N2O5 2 HNO2 - H2O N2O3
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Classificação Óxidos ácidos Óxidos básicos Óxidos anfóteros
Óxidos neutros Óxidos duplos Peróxidos
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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 2NaO + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 Òxido básico + ácido sal + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
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Óxidos ácidos São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. Óxido ácido + H2O ácido CO2 + H2O H2CO3 N2O5 + H2O 2HNO3 SO3 + H2O H2SO4 Óxido ácido + base sal + H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
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Óxidos anfóteros São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Óxido anfótero + ácido/base sal + H2O ZnO+ 2HCl ZnCl2 + H2O ZnO+ 2NaOH Na2ZnO2 + H2O
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Óxidos neutros 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
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Óxidos duplos São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. FeO + Fe2O3 Fe3O4 (magnetita ,imã)
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Peróxidos São formados por metais alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox= - 1 Os peróxidos mais importantes são os de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos. Alguns exemplos são: metais alcalinos Na2O2; K2O2 metais alcalinos terrosos CaO2 ; BaO2
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Óxidos importantes ZnO – óxido de Zn.
Um sólido branco de caráter anfótero. É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na indústria de tintas e na galvanização do ferro.
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Òxidos importantes H2O2 – peróxido de hidrogênio.
É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise). É utilizada como agente oxidante e bactericida. H2O2 H2O + ½O2
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Interatividade Quando o solo é excessivamente ácido, agricultores procuram diminuir a acidez por meio da adição de substâncias com propriedades alcalinas. Com essa finalidade, um dos produtos utilizados é o: NaCl. CaO. Na2SO4. NH4NO3. KClO4.
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Resposta Quando o solo é excessivamente ácido, agricultores procuram diminuir a acidez por meio da adição de substâncias com propriedades alcalinas. Com essa finalidade, um dos produtos utilizados é o: NaCl. CaO. Na2SO4. NH4NO3. KClO4.
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ATÉ A PRÓXIMA!
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