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Para facilitar o estudo das substâncias químicas, elas foram divididas em grupos ou funções químicas, que são conjuntos de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes, por possuírem estruturas parecidas. As duas principais funções químicas são: funções inorgânicas e funções orgânicas. Funções Químicas óxidos Ácidos bases, sais Óxidos O óxido é um composto oxigenado binário, cujo oxigênio é o elemento mais eletronegativo dentre a combinação. Oxigênio como elemento mais eletronegativo Aula de Química-Aprenda de forma inovadora com a Química 3D Ligação iônica - YouTube . https://www.youtube.com/watch?v=dnWxabCAGdo https://www.youtube.com/watch?v=dnWxabCAGdo https://www.youtube.com/watch?v=dnWxabCAGdo Eletronegatividade Eletronegatividade é uma propriedade periódica que indica a tendência do átomo para atrair elétrons. Ela acontece quando o átomo está numa ligação química covalente, ou seja, no compartilhamento de um ou mais pares de elétrons. Um óxido iônico é formado pela união do oxigênio com um metal, já em um óxido molecular, o oxigênio junta-se à um não metal. Alguns exemplos de óxidos são: a ferrugem (óxido de ferro III), a água oxigenada (peróxido de hidrogênio), o cal (óxido de cálcio) e gás carbônico (dióxido de carbono). Óxidos e os problemas ambientais Os maiores poluentes atmosféricos urbanos são: óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre e óxidos de carbono: Óxidos e os problemas ambientais gás carbônico (CO2). ● o efeito estufa. ● Dióxido de carbono – CO2: é um importante óxido na regulação da temperatura do nosso planeta, justamente por ser um gás-estufa, ou seja, um gás capaz de reter o calor na superfície do nosso planeta. Sem ele, o planeta Terra seria inabitável, uma vez que não teríamos as condições necessárias para o desenvolvimento de vida. Ele também é peça-chave na fotossíntese, um dos principais processos físico-químicos em que a energia solar é transformada em energia química. https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/efeito-estufa.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/planeta-terra.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/fotossintese.htm O que é a chuva ácida Trata-se de um fenômeno atmosférico, que consiste na precipitação com elevada concentração de ácidos como o dióxido de enxofre. A chuva, normalmente, possui um certo grau de acidez devido à presença de óxidos no ar. A acidez pode ser medida por meio de uma escala numérica conhecida como pH. Nessa escala, uma solução com pH 7 é considerada neutra. O pH considerado normal para uma chuva é em torno de 5,6. Sendo assim, quanto menor o pH mais ácido é a solução. Para ser considerada ácida, a chuva deve possuir pH abaixo de 5,5. O ar atmosférico é composto por vários elementos químicos, entre eles os gases oxigênio (O2), nitrogênio (N2), carbônico (CO2), xenônio (Xe) e radônio (Rn). Há no ar também alguns componentes que variam de acordo com a região, por exemplo vapor d’água, poeira e fumaça. A fumaça com fuligem, em sua grande maioria, é produzida pelas indústrias que não possuem filtros em suas chaminés. Como resultado há liberação de componentes, que dependendo da quantidade podem ser tóxicos para os seres vivos, tal como chumbo (Pb), zinco (Zn) e cádmio (Cd). Outro agente poluidor são os automóveis, que lançam na atmosfera uma fumaça que contém óxidos de enxofre (SO2 e SO3), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrogênio (NO2) e hidrocarbonetos. Os óxidos de enxofre (SO2 e SO3) e de nitrogênio (N2O, NO e NO2) dispostos na atmosfera ao entrarem em contato com gotículas de água, formam dois vilões: o ácido sulfúrico (H2SO4) e o ácido nítrico (HNO3). O ácido nitroso (HNO2) também pode causar problemas no futuro. https://sicflux.com.br/blog/tudo-que-voce-precisa-saber-sobre-radonio/ A chuva ácida também causa grandes danos aos seres humanos, como efeitos na função pulmonar e dificuldades respiratórias em pessoas com asma e, em certos casos, pode levar à morte. Ao cair no solo, essa chuva provoca diversos danos em plantas, construções e seres vivos. Vale destacar que a chuva ácida não ocorre apenas no local onde há emissões de gases à atmosfera. É possível que esses gases sejam transportados pelo vento para regiões mais afastadas. Com isso, a economia também acaba sofrendo os impactos, isso porque as plantas cultivadas apresentam significativa sensibilidade à chuva ácida. Em um ambiente com pH 2,6, a soja, por exemplo, apresenta redução na fixação de CO2, um processo importante para o crescimento da planta. Com a chuva ácida, ocorre uma redução significativa da taxa de fotossíntese, afetando a agricultura. Nome de acordo com tipo de óxido Óxidos iônicos Exemplos de óxidos com carga fixa: CaO - Óxido de cálcio Al2O3 - Óxido de alumínio Exemplos de óxidos com carga variável: FeO - Óxido de ferro II Fe2O3 - Óxido de ferro III Óxidos moleculares Exemplos: CO - Monóxido de carbono N2O5 - Pentóxido de dinitrogênio Características dos óxidos ● São substâncias binárias. ● São formados pela ligação do oxigênio com outros elementos, exceto o flúor. ● Óxidos metálicos, ao reagir com ácidos, formam sal e água. ● Óxidos não metálicos, ao reagir com bases, formam sal e água. A classificação dos óxidos ocorre de acordo com os elementos que os formam e segundo os compostos que dão origem em suas reações à água, ácidos e bases. óxidos Oxigênio → Elemento mais eletronegativo Básicos Ácidos SuperóxidosAnidridos Anfóteros neutros Duplos, Neutros ou Salinos Peróxidos são aqueles que, ao reagirem com a água, formam um ácido. são aqueles que, ao reagirem com água, formam bases. são aqueles que não reagem com a água, ácido ou base. São óxidos que, dependendo do meio reacional em que se encontram, podem se comportar ou como ácido, ou como base. São óxidos formados pela união de outros dois óxidos. Alguns autores destacam a fórmula geral M3O4 para esse óxido, com o NOX do metal sendo de +8\3. Nesses óxidos, o NOX do oxigênio é igual a -1. Também é possível determinar que peróxidos possuem o ânion O22-. Nesses óxidos, o NOX do oxigênio é igual a -1\2. Também é possível determinar que os peróxidos possuem o ânion O42-. Nox >=4 https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/agua-1.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/peroxidos.htm + Ácidos Os ácidos são substâncias que liberam íons positivos de hidrogênio ou prótons (cátions ou ânions) numa solução aquosa; por esse motivo, são conhecidos como “doadores de prótons”. Além disso, os ácidos reagem com as bases, formando sais e água numa reação que se chama “reação de neutralização”. A palavra “ácido” vem do latim “acidus” que significa azedo. H+ O que significa ser um doador de prótons? Próton (p+) é uma das pequenas partículas que constituem o átomo, que é a menor partícula de um elemento químico. Como um elemento pode ser cátions ou ânion? O que é um íon? O íon é definido como um átomo eletrizado que ganhou ou perdeu elétrons. Já o cátion e o ânion são considerados íons. Cátions + [Al+3 (alumínio)] Ânions - [F-1(flúor)] História dos Ácidos Desde o tempo dos alquimistas, os ácidos intrigavam muitas pessoas, na medida em que possuíam propriedades peculiares quando dissolvidos em água, por exemplo seu gosto azedo e reações diante de certos metais. Mais tarde o químico estadunidense Gilbert Newton Lewis (1875-1946) definiu que nas ligações químicas os ácidos são substâncias que recebem pares de elétrons, enquanto as bases cedem esses pares eletrônicos. Todavia, o químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927) no século XIX, define que os ácidos são compostos que, dissolvidos em água, liberam íons hidrogênio formulando, assim, a conhecida “Teoria de Arrhenius”. No entanto, sua definição deixou lacunas, visto que limitou-se às reações ácido-baseem soluções aquosas. Foi quando o físico-químico dinamarquês Johannes Nicolaus Brönsted (1879-1947) e o inglês Thomas Martin Lowry (1874-1936) elaboraram uma nova teoria ácido-base denominada de “Teoria Protônica” (Teoria ácido-base de Brönsted-Lowry) Segundo essa teoria, os ácidos correspondem a toda substância íon ou molécula que possui a tendência de doar prótons (íons H+).Por outro lado, as bases caracterizam as substâncias químicas com tendência para receber prótons (íons H+). https://www.todamateria.com.br/bases/ H+ Como identificar um ácido? A fórmula geral de um ácido é HxA, onde A representa o ânion, H é o hidrogênio e x é o número de átomos desse elemento presente na molécula. Hoje, sabemos que em contato com a água um ácido libera como único cátion o H+ e forma o íon hidrônio na ionização. Além disso, os ácidos ao se ionizarem em solução aquosa são capazes de conduzir eletricidade. A força de um ácido é medida pela capacidade de ionizar-se em contato com a água. Quanto mais moléculas de ácidos se ionizam em água mais forte é o ácido. Exemplo: HCl é um ácido forte, pois possui grau de ionização de 92%. Já o H2CO3 é um ácido fraco, pois apenas 0,18% das moléculas de ácido são ionizadas em solução. H+ Conforme o conceito de Brönsted-Lowry, os ácidos podem ser definidos como aquelas substâncias que doam hidrogênios, entendidos como prótons (H+), enquanto que as bases são aquelas substâncias que aceitam prótons. A Teoria de Brönsted-Lowry não contradiz a de Arrhenius. Em vez disso, levou-a adiante. Uma substância não mais precisava ser composta de H+ ou OH- para ser classificada como um ácido ou uma base: precisava apenas ser um doador ou um receptor de prótons. Características dos Ácidos ● Apresentam hidrogênio em sua composição. • Têm sabor azedo. • Mudam a cor dos indicadores ácido-base: • o papel tornassol azul fica vermelho; • Conduzem corrente elétrica quando em soluções aquosas. • Reagem com base formando sais e água. • Corroem metais, apresentando maior ou menor velocidade de corrosão em função da força e da concentração do ácido. Potencial Hidrogênio Iônico (pH) O pH ou potencial hidrogeniônico é uma escala de 0 a 14 que determina se a solução é ácida ou básica. Nesse sentido, as substâncias que variam entre pH 0 e pH 7 são consideradas ácidos, enquanto que as substâncias que possuem O pH entre 8 e 14 são chamadas de bases. Além disso, as concentrações que possuem Ph 7 determinam um pH neutro. Assim, para identificar se as substâncias são ácidas ou básicas (alcalinas) utilizam-se os chamados “Indicadores”, que alteram a cor de certas substâncias, ou seja, eles têm a propriedades de mudar de cor conforme o caráter ácido ou básico das soluções. Exemplos mais conhecidos de Indicadores de ácidos e bases são: o tornassol e a fenolftaleína. Exemplos de ácidos ● Ácido sulfúrico, H2SO4 ● Ácido clorídrico, HCl ● Ácido fluorídrico, HF ● Ácido nítrico, HNO3 ● Ácido fosfórico, H3PO4 ● Ácido carbônico, H2CO3 Saiba mais sobre os ácidos. https://www.todamateria.com.br/acidos/ Bases ou Hidróxidos Sais Assim como os ácidos e as bases, Arrhenius também definiu os compostos salínicos, uma vez que, são derivados da reação entre ácidos e bases. Portanto, temos que sais são compostos iônicos, que em solução aquosa dissociam-se liberando um cátion diferente do hidrônio ($$$H^+$$$), e um ânion diferente de hidroxila ($$$OH^-$$$). Estes compostos por serem iônicos, isto é, formados por cátions e ânions, à temperatura ambiente encontram-se no estado físico sólido, apresentam sabor salgado, além de serem bons condutores de eletricidade. Sais Sal é todo composto que em água se dissocia liberando um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH- . A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. http://educacao.globo.com/quimica/assunto/funcoes-inorganicas/acidos.html http://educacao.globo.com/quimica/assunto/funcoes-inorganicas/bases.html Sais Sais são compostos iônicos que apresentam, no mínimo, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. Um sal pode ser obtido em uma reação de neutralização, que é a reação entre um ácido e uma base. A reação do ácido clorídrico com hidróxido de sódio produz cloreto de sódio e água. O sal formado é composto pelo ânion do ácido (Cl-) e pelo cátion da base (Na+). https://www.todamateria.com.br/caracteristicas-e-principais-tipos-de-sais/ Sais São compostos com alto ponto de fusão, têm aspecto branco cristalino e sabor salgado. São provenientes de reações de neutralização entre um ácido e uma base, e possuem Características dos sais ● São compostos iônicos. ● São sólidos e cristalinos. ● Sofrem ebulição em temperaturas altas. ● Conduzem corrente elétrica em solução. ● Têm sabor salgado. https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/reacao-neutralizacao.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/acidos.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/bases.htm Nome do ânion Nome de cátion Nome do sal Cl- Cloreto Fe3+ Ferro III FeCl3 Cloreto de ferro III Sulfato Na+ Sódio Na2SO4 Sulfato de sódio Nitrito K+ Potássio KNO2 Nitrito de potássio Br- Brometo Ca2+ Cálcio CaBr2 Brometo de cálcio Nomenclatura dos sais De maneira geral, a nomenclatura de um sal segue a seguinte ordem:
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