Química - Livro 2-214-216

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QUÍMICA Capítulo 5 Sais e óxidos214
Observe os exemplos abaixo:
1 HCN + 1 Ca(OH)2 Ca(OH)CN + H2O
H
+
OH
−
OH
−
1 : 1
Ca(OH)CN – cianeto básico de cálcio ou hidroxicianeto de
cálcio.
1 HC� + 1 A�(OH)3 ⎯⎯→ A�(OH)2C� + H2O
H
+
OH
−
OH
−
OH
−
1 : 1
Al(OH)2Cl – cloreto di-básico de alumínio ou di-hidroxiclo-
reto de alumínio.
2 HC� + 1 A�(OH)
3
⎯⎯→ A�(OH)C�
2
 + 2 H
2
O
H
+
H
+
OH
−
OH
−
OH
−
2 : 1
Al(OH)Cl – cloreto básico de alumínio ou hidroxicloreto
de alumínio.
1 HNO
3
 + 1 Pb(OH)
4
⎯⎯→ Pb(OH)
3
NO
3
 + H
2
O
1 : 1
H
+
OH
−
OH
−
OH
−
OH
−
Pb(OH)3NO3 – nitrato tri-básico de chumbo IV (ou plúmbico) ou
tri-hidroxinitrato de chumbo IV (ou plúmbico).
2 HNO
3
 + 1 Pb(OH)
4
⎯⎯→ Pb(OH)
3
(NO
3
)
2
 + 2 H
2
O
2 : 1
H
+
H
+
OH
−
OH
−
OH
−
OH
−
Pb(OH)2(NO3)2 – nitrato di-básico de chumbo IV (ou plúmbi-
co) ou di-hidroxinitrato de chumbo IV (ou
plúmbico).
Sais duplos ou mistos
São sais provenientes da reação de neutralização entre
dois ácidos e uma base ou um ácido e duas bases.
Com isso, um sal duplo ou misto tem, pelo menos, dois
cátions ou dois ânions. Suponha que, em um copo de bé-
quer, em vez de adicionarmos uma solução de um único
ácido, podemos adicionar duas de ácidos diferentes. Veja
alguns exemplos:
HC� + HBr + Ca(OH)2 → CaBrC� + 2 H2O
H
+
OH
−
OH
−H
+
A IUPAC recomenda que os elementos e radicais sejam
escritos em ordem crescente de eletronegatividade. Como
o cálcio é o cátion, ele deve ser escrito primeiro. A maior
dúvida é no caso dos ânions. Como o bromo é menos ele-
tronegativo que o cloro, este deve ser escrito por último. No
caso do nome, a IUPAC recomenda que se escreva o mesmo
em ordem decrescente de eletronegatividade. Portanto, o
nome correto desse sal duplo é cloreto-brometo de cálcio.
H2S + HI + A�(OH)3 → A�SI + 3 H2O
H
+
H
+ OH
−
OH
−
OH
−H
+
O iodo é mais eletronegativo que o enxofre, por isso
é escrito por último. O nome do sal é iodeto-sulfeto de
alumínio.
Um caso mais raro é da formação de um sal duplo
ácido ou básico, mas nada impede que isso ocorra, como
mostrado a seguir:
HC� + HBr + Fe(OH)
3
→ Fe(OH)BrC� + 2 H
2
O
H
+
OH
−
OH
−
OH
−H
+
Fe(OH)BrCl – cloreto-brometo básico de ferro III (ou férrico).
Os sais duplos também podem ter dois cátions em vez
de dois ânions. Veja:
H
2
SO
4
 + NaOH + KOH→ KNaSO
4
 + 2 H
2
O
H
+
H
+ OH
−
OH
−
O potássio foi escrito primeiramente porque é mais
eletropositivo que o sódio. Então, o nome do sal é sulfato
duplo de potássio e sódio. A palavra duplo é sempre utili-
zada para sais com dois cátions.
H3PO4 + NH4OH + CsOH→ Cs(NH4)HPO4 + 2 H2O
H
+
H
+
H
+
OH
− OH
−
Cs(NH4)HPO4 – (orto) fosfato ácido duplo de amônio e césio
ou hidrogeno (orto) fosfato duplo de amô-
nio e césio.
Existe, ainda, uma outra maneira de formarmos sais du-
plos ou mistos, que não seja pela reação entre dois ácidos
e uma base ou vice-versa. Quando há dois sais em solução
aquosa, evapora-se a água, eles sofrem o processo de cris-
talização simultaneamente, podendo formar um único sal
duplo. Por exemplo:
Tempo
Solução aquosa
de Na
2
SO
4
 e K
2
SO
4
Sal duplo KNaSO
4
Evaporação
da água
Na+ Na+
K+ K+
2
4
SO 2
4
SO
Tempo
Fig. 6 Formação de sal duplo por evaporação do solvente.
Em um caso muito particular e importante, podemos
ter uma solução aquosa de K2SO4 e Al2(SO4)3. Quando
a água evapora e os dois sais cristalizam, forma-se um
sal duplo ou misto, de fórmula KAl(SO4)2, chamado de
sulfato duplo de alumínio e potássio.
Todavia, esse sal e mais um pequeno grupo de outros
sais apresentam uma propriedade importante chamada de
higroscopia. Graças a essa propriedade, este e outros sais
são capazes de incorporar água (até mesmo da umida-
de do ar) à sua própria estrutura. O número de moléculas
de água incorporadas varia de sal para sal. No caso do
F
R
E
N
T
E
 2
215
KAl(SO4)2, este é capaz de incorporar doze moléculas de
água, tornando-se KAlSO4 · 12 H2O e passa a ser chamado
de sulfato duplo de alumínio e potássio dodeca-hidratado,
mas é muito mais conhecido como alúmen. Esses sais ca-
pazes de incorporar água à sua estrutura são chamados
também de sais hidratados.
Observação: A palavra “higroscópio” indica grande afinidade com a água.
Veja mais alguns exemplos:
Na2SO4 · 10 H2O – sulfato de sódio deca-hidratado.
CuSO4 · 5 H2O – sulfato de cobre II (ou cúprico) pen-
ta-hidratado.
CaCl2 · 2 H2O – cloreto de cálcio di-hidratado.
CaCl2 · 4 H2O – cloreto de cálcio tetra-hidratado.
É importante salientar que os sais anidros (sem água) e
seus respectivos sais hidratados apresentam propriedades
completamente diferentes, inclusive no aspecto.
Solubilidade e dissociação dos sais
Os sais, como já vimos, são compostos iônicos e, por
isso, apresentam altos pontos de fusão e de ebulição. Além
disso, todos eles se dissociam em solução aquosa, uns
mais e outros bem menos. A capacidade de dissociação
de um sal está intimamente relacionada à sua solubilidade
em água, já que um grupo bastante grande deles é pra-
ticamente insolúvel nesse solvente. Quando isso ocorre,
apesar do sal solubilizado sofrer dissociação, a quantidade
de íons livres presentes é praticamente insignificante, o que
torna essas substâncias eletrólitos fracos. Neste caso, na
experiência da lâmpada apresentada no capítulo anterior,
ela acenderia com uma intensidade muito baixa, já que a
maior parte do sal está no estado sólido e, portanto, seus
íons presos são incapazes de conduzir corrente eletrolítica.
Para saber quais são os sais praticamente insolúveis
em água, não há regras simples. Deve-se adicionar cada
um deles em um béquer com água e analisar a sua res-
pectiva solubilidade. É um trabalho penoso e cansativo, e
mesmo impossível de ser realizado por um pequeno gru-
po de pessoas. Portanto, reuniram-se essas informações
em handbooks, que são livros com o valor de solubili-
dade de diversos sais (os valores de solubilidade de
substâncias salinas e outras serão analisados no próximo
capítulo desta mesma frente). Todavia, se formos analisar
de forma geral, podemos encontrar algumas regras e
suas principais exceções.
Porém, é importante salientar que esse conjunto de
regras é válido para a temperatura ambiente, já que a so-
lubilidade de um sal varia com a temperatura.
y Todos os sais com cátions da família 1A (grupo I) e NH+4
são solúveis.
y Todos os sais em que o ânion for nitrato (NO3)
–, clorato
(ClO3)
–, ou acetato (CH3COO)
– são solúveis.
y Praticamente todos os sais de cloretos (Cl)–, brometos
(Br)– e iodetos (I)– são solúveis, exceto quando o cá-
tion for Ag+, Pb2+ e Hg2+. Sais como AgCl (precipitado
branco) e PbI2 (precipitado amarelo) são, praticamen-
te, insolúveis.
y Praticamente todos os sais de sulfatos (SO4)
2– são so-
lúveis, exceto quando o cátion for Ca2+, Ba2+, Sr2+ e
Pb2+.
y Praticamente todos os sais de sulfetos (S)2– são quase
totalmente insolúveis, menos para os cátions das fa-
mílias 1A, 2A e o NH+4 que tornam o íon sulfeto solúvel.
y Praticamente todos os sais formados pelos demais
ânions são quase totalmente insolúveis, excetuando-
-se evidentemente aqueles em que os cátions são da
família 1A ou o NH+4
Todavia, como já dissemos, essa é uma regra generali-
zada, em que existe ainda um grande número de exceções.
Vale salientar, ainda, que o entendimento desses dados é
de fundamental importância para o estudo das reações de
dupla troca, a ser visto futuramente, nesta mesma frente.
Para que você memorize com bastante facilidade, a seguin-
te tabela o ajudará:
Ânions Regra geral Exceções
NO–3 , ClO
–
3 , CH3COO
– solúveis —
Cl–, Br–, I– solúveis Ag+, Hg2+, Pb2+
SO2–4 solúveis Ca
2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+
S2– insolúveis 1A, 2A e NH+4
demais insolúveis 1A e NH+4
Tab. 2 Tabela de solubilidade de sais em água, à temperatura ambiente.
Com relação à dissociação dos sais, quando em so-
lução aquosa, o princípio é o mesmo da dissociação das
bases.
Veja alguns exemplos:
Na+Cl-(s)
H2O Na+(aq) + Cl-(aq)
Mg2+Br-2(s)
H2O Mg2+(aq) + 2 Br-(aq)
Al2
3+(SO4)32-(s)
H2O 2 Al3+(aq) + 3 SO4
2-(aq)
Pb3
4+(PO4)4
3-(s)
H2O 3 Pb4+(aq) + 4 PO4
3-(aq)
Ag+Cl-(s)
H2O Ag+(aq) + Cl-(aq)
QUÍMICA Capítulo 5 Sais e óxidos216
Uso cotidiano dos principais sais
Sal Ocorrência e/ou uso
NaCl
Encontrado dissolvido nos mares e em jazidas de sal-gema; é o principal componente do sal de cozinha usado como
tempero. Serve também como conservante de alimentos e já foi usado, na Antiguidade, como moeda, tal seu valor.
Pelas leis brasileiras, deve ser vendido com iodo, para evitar problemas de tireoide.
NaNO3 Conhecido como salitre do Chile, é usado na ração animal e na confecção do explosivo pólvora.
KNO3 Utilizado na fabricação de explosivos em geral e, por isso, sua venda é controlada pelas Forças Armadas.
NaCN Sal extremamente venenoso. Pode matar uma pessoa, mesmo se ingerido em pequeníssimas quantidades.
NaF/
SnF2
Na2PO3F
Utilizados como aditivo em cremes dentais para fortalecer a hidroxiapatita do dente, transformando-a em flúor-hidro-
xiapatita, muito mais resistente à ação de cáries. Muitos leigos acreditam que o aditivo seja apenas flúor (F2), mas esta
substância é, na realidade, um gás amarelo, tóxico e altamente explosivo em contato com a água. O verdadeiro aditivo
é o fluoreto (F-).
CaCO3
Encontrado em jazidas de calcário, é um sal que pode ser utilizado na construção civil, e como corretor de acidez
excessiva do solo. Quando encontrado bem compactado, como na cidade de Carrara, na Itália, pode ser usado como
mármore, para pias de cozinha e de banheiro.
CaSO4/
CaSO4 · 2H2O
Sais utilizados como matéria-prima de gessos para imobilizar membros fraturados ou rebaixar tetos em construção civil.
É encontrado em jazidas de gipsita.
AgCl/
AgBr
Sal praticamente insolúvel em água. Serve para fabricação de espelhos, de filmes e papel para revelação em fotos pre-
to e branco, na fabricação de lentes fotocromáticas e pode ser utilizado na fabricação de soluções bucais para aqueles
que desejam parar de fumar, pois, na presença da fumaça de cigarro, produz um sabor amargo e nauseante.
Na2SO4
Também conhecido como sal de Glauber; é utilizado e ingerido por pacientes com o intestino preso. As substâncias
que possuem essa propriedade são chamadas de laxantes.
MgSO4
Sal de sabor extremamente amargo; é encontrado na água do mar e constitui uma das principais impurezas do sal de
cozinha, antes de purificá-lo. Também é usado como laxante.
Ca3(PO4)2
Sal utilizado como fertilizante e uma das principais substâncias que participam da formação de pedras nos rins. Um dos
grandes constituintes de ossos e dentes.
NaClO Utilizado como desinfetante e alvejante em água sanitária ou água de lavadeira.
Al2(SO4)3
Sal utilizado como corretor de pH em piscinas, para tornar a água mais ácida. Também chamado, tecnicamente, de pH–.
Usado como floculador em estações de tratamento de água.
Na2CO3
Também utilizado como corretor de pH em piscinas, mas torna a água alcalina; por isso, também é chamado, tecnica-
mente, de pH+.
Li2CO3 Utilizado em remédios para o tratamento de distúrbios mentais e depressões.
BaSO4 Sal que melhora a imagem de radiografias por permitir um melhor contraste.
Tab. 3 Descrições dos principais sais.
Óxidos
Definição, formulação e nomenclatura
Óxidos são compostos binários em que o oxigênio é sempre o elemento químico mais eletronegativo.
Entende-se por compostos binários aqueles que possuem dois elementos. Por ternários, três elementos; e por qua-
ternários, quatro elementos.
Portanto, além do oxigênio em um óxido, existe um outro elemento químico que chamaremos, genericamente, de
A que, por sua vez, terá carga +x. Certamente que a carga de A é positiva, já que em um óxido, o oxigênio sempre terá
carga negativa. Esse elemento A pode ser um metal ou um ametal. No caso de A ser metal, a ligação entre A e o oxigênio