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FUNÇÕES INORGÂNICAS Teorias ácido base Se liga Corigueiros e Conriguetes química geral no Enem 26% (F. Inorgânicas 13%) NOX Número de oxidação (Nox); Oxidação e redução (Redox) O nox de uma substância simples vale 0; A soma do nox de uma substância composta é 0; A soma do nox de um íons é igual ao valor de sua carga; A prata (Ag), o zinco (Zn) e o alumínio (Al), possuem nox respectivamente +1, +2 e +3; Os elementos da família 1A possuem nox +1 Os elementos da família 2A possuem nox +2; Os elementos da família 7A quando binários possuem nox -1; O hidrogênio possuem nox: +1 quando ligado a ametais (HCl) -1 quando ligado a metais (LiH) O oxigênio possui nox: -2 90% dos casos -1 quando peróxidos (H2O2) -1/2 quando superóxidos (K2O4) +1 quando ligado a flúor (O2F2) +2 quando ligados a flúor (OF2) NOX (Número de Oxidação) NOX (Número de Oxidação) S8 H2SO4 Al2(SO4)3 SO4 2- H4P2O7 =0 +1 X -2 +2 X -8 = 0 X = +8 -2 = +6 X -2 X -8 = -2 X = +8 -2 = +6+1 X -2 +4 2X -14 = 0 2X = +14 -4 = +10 X = +10/2 = +5 Al2S3O12 +3 X -2 +6 3X -24= 0 3X = +24 -6 = +18 X = +18/3 = +6 Podemos calcular o nox dos carbonos das moléculas orgânicas da seguinte maneira: NOX (Número de Oxidação) +1 +1 +1 +1 +1 +1 -2 -3 -1 Caso a questão peça o nox médio dos carbonos, devemos somar todos os nox de carbonos encontrados e dividir pela quantidade de carbonos existentes na molécula. Para o exemplo em questão temos que: Cnox médio = -3 -1 2 Cnox médio = -4/2 Cnox médio = -2 REAÇÃO REDOX Ocorre quando em uma reação um dos participante sofre a redução (Redução de nox; Ganho de e-; Agente oxidante) e outro sofre a oxidação (Aumento de nox; Perda de e-; Agente redutor), como exemplo temos: Fe + Cl2 FeCl3 Oxidação – Agente Redutor 0 +3 0 -3 Redução – Agente Oxidante AUTO-OXIRREDUÇÃO Ocorre quando um dos envolvidos na reação sofre tanto redução como oxidação: KClO3 + H2SO4 KClO4 + ClO2 + K2SO4 + H2O +1+5-2 +1+6 -2 +1 +7 -2 +4 -2 +1 +6 -2 +1 -2 Oxidação – Agente Redutor Redução – Agente Oxidante Nesse caso, podemos perceber que uma mesma espécie será o agente oxidante e redutor (KClO), assim como uma mesma espécie sofrerá redução e oxidação (Cl). +5 +7 +4 FUNÇÕES INORGÂNICAS Exercitando os conteúdos EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 9) Indique o número de oxidação de cada elemento nos respectivos compostos, relacionando as colunas: I - Ca em CaCO3 II - Cl em HCl III - Na em Na2SO4 IV - N em HNO3 V - O em O2 ( ) -1 ( ) 0 ( ) +1 ( ) +2 ( ) +5 CaCO3 +2 X -2 +2 X -6 = 0 X = +6 -2 = +4 Na2SO4 +1 X -2 +2 X -8 = 0 X = +8 -2 = +6 HCl X -1 X -1 = 0 X = +1 HNO3 +1 X -2 +1 X -6 = 0 X = +6 -1 = +5 O2=0 I II III IV V EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 10) O número de oxidação (Nox) de um elemento quantifica seu estado de oxidação. Qual é o Nox de Cr no ânion Cr2O7 2-? a) +3 b) +5 c) +6 d) +7 e) +4 11) A água sanitária, água de cândida ou água de lavadeira, é uma solução aquosa de hipoclorito de sódio, utilizada como alvejante. O sal presente nessa solução apresenta na sua estrutura o átomo de cloro com Nox igual a: a) zero b) 1+ c) 1- d) 2+ e) 2- Cr2O7 2- X -2 2X -14 2X = +14 -2 X = +12/2 = +6 = -2 Calculando o nox temos que: NaClO X X -2 X = +2 -1 = +1 = 0 Calculando o nox temos que: +1 +1 -2 EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 12) m dos métodos empregados para remover a cor escura da superfície de objetos de prata consiste em envolvê-los em folha de alumínio e mergulhar o sistema am água fervente com sabão de coco (meio básico). A equação que representa a reação é: Em relação à transformação ocorrida, assinale a afirmativa INCORRETA: a) O alumínio sofre oxidação e, portanto, é o agente redutor. b) O composto Ag2S é o agente oxidante, pois contém o elemento prata (Ag) que provoca a oxidação. c) O alumínio doa elétrons e seu numero de oxidação passa de 0 para +3. d) O número de oxidação do Al varia de 0 para +3 no processo. e) A prata doa elétrons, e seu número de oxidação passa de +1 para 0 Al(s) + Ag2S(s) Al+3 (aq) + S-2 (aq) + 2Agº(s) 0 +1 -2 +3 -2 0 Oxidação – Agente Redutor Redução – Agente Oxidante. FUNÇÕES INORGÂNICAS Óxidos e suas classificações CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS Compostos binários, formados por oxigênio e qualquer outro elemento da tabela periódica, com exceção do flúor, pois é mais eletronegativo do que o oxigênio; Podem ser iônicos (formados por metal e oxigênio) ou moleculares (formados por ametal e oxigênio); Possuem fórmula geral ExOy onde: E = Elemento formador x = Índice do elemento formador y = Índice do oxigênio Ácido Classificação Básico Mistos Peróxidos Anfóteros Neutro S u p e r ó x i d o s CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS ÁCIDOS Também chamados de anidrido; São derivados de Oxiácidos; São formados a partir da junção entre oxigênio e um ametal de nox +4, +5 ou +6 ou com os metais Cr e Mn (NOX > 4); Reagem com água formando ácidos, com bases formando sal e água e com óxidos básicos formando sais. H2CO3 – H2O H2SO4 – H2O 2HNO3 – H2O CO2 SO3 N2O5 P2O3 + 3H2O SO3 + Ca(OH)2 SO2 + MgO 2 H3PO3 CaSO4 + H2O MgSO3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS BÁSICOS Também chamados de óxidos alcalinos; São derivados das bases; São formados a partir da junção entre oxigênio e um metal; Reagem com água formando bases (1A e 2A), com ácidos formando sal e água e com óxidos ácidos formando sais. 2NaOH – H2O Ca(OH)2 – H2O Mg(OH)2 – H2O Na2O CaO MgO K2O + H2O CaO + H2SO4 Na2O + CO2 2 KOH CaSO4 + H2O Na2CO3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS NEUTROS Também chamados de indiferentes; São formados a partir da junção entre oxigênio e um ametal (C ou N ); Existe apenas três participantes dessa classificação: São óxidos que não reagem com água, ácido ou base, porém não quer dizer que não possuam reatividade. Óxido Neutro + H2O Óxido Neutro + ácido Óxido Neutro + Base Não Reage Não Reage Não Reage COMO LEMBRAR: “Água no convite” NO CO N2O CO + ½ O CO2 NO + 5/2 H2 NH3 + H2O 2CO + 2NO 2CO2 + N2 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS MISTOS Também chamados de duplos ou salinos; São formados a partir da junção de 2 óxidos distintos do mesmo elemento metálico; São sólidos a temperatura ambiente existindo apenas 3 participantes dessa classe. Possuem fórmula geral E3O4, onde o elemento formador (E) sempre terá NOX médio +8/3; Fe3O4 FeO + Fe2O3 Pb3O4 2 PbO + PbO2 Mn3O4 2 MnO + MnO2 Fe3O4 FeO + Fe2O3 -2+2 -2+3 NOXMédio [1 . (+2)] + [2 . (+3) = 3 + -2+8/3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS ANFÓTEROS Possuem duplo comportamento; Ora se comportam como ácidos reagindo com bases fortes, formando sal e água, ora se comportam como bases reagindo com ácidos fortes, formando sal e água; São praticamente insolúveis em água Os mais importante são ZnO e Al2O3 ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O Outros exemplos de óxidos anfóteros: Fe2O3, PbO, PbO2, CrO2, Cr2O3, MnO2, Mn2O3, SnO, SnO2, Sb2O3, Sb2O5, As2O3 e As2O5 ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O Al2O3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + H2O CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS PERÓXIDOS São formados pela junção do oxigênio com metais da família 1A, 2A, prata (Ag) ou hidrogênio (H); São compostos iônicos e sólidos com exceção do H2O2 que é molecular e liquido; Possuem fórmula geral E2O2 (1A) e EO2 (2A) e estrutura E-O-O-E (1A) e O-O (2A), com NOX médio de -1; H – O – O – H -1 -1 0 NOXMédio [1 . (-1)] + [1. (0)] + [1 . (0)] +[1 . (-1)] = 2 -1 E CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS PERÓXIDOS São formados pela junção do oxigênio com metais da família 1A, 2A, prata (Ag) ou hidrogênio (H); São compostos iônicos e sólidos com exceção do H2O2 que é molecular e liquido; Possuem fórmula geral E2O2 (1A) e EO2 (2A) e estrutura E-O-O-E (1A) e O-O (2A), com NOX médio de -1; E K2O2 + H2O 2KOH + H2O2 OBS1.: Os peróxidos metálicos possuem caráter básico por esse motivo reagem com água formando basese H2O2 e com ácidos formando sal e H2O2. K2O2 + HNO3 2KNO3 + H2O2 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS SUPERÓXIDOS São formados pela junção do oxigênio com metais da família 1A, 2A; São compostos iônicos e sólidos; Possuem fórmula geral E2O4 (1A) e EO4 (2A) e estrutura E-O-O-O-O-E e O-O-O-O, com NOX médio de -½; Os superóxidos tem caráter básico por portanto reagem com água formando bases, H2O2 e O2 e com ácidos formando sal, H2O2 e O2. K2O4 + 2H2O 2KOH + H2O2 + O2 K2O4 + 2HNO3 2KNO3 + H2O2 + O2 E CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS SUPERÓXIDOS K – O – O – O – O – K -1 -1 0 0 0 NOXMédio [1 . (-1)] + [1. (0)] + [1 . (0)] + [1. (0)] + [1 . (-1)] = 4 FUNÇÕES INORGÂNICAS Nomenclatura dos óxidos NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS Óxidos covalentes (A + A) Prefixo + Óxido + Prefixo + Elemento Formador Ex.: SO3 = CO2 = N2O = N2O5 = P2O7 = Trióxido de enxofre Dióxido de carbono Monóxido de dinitrogênio Pentóxido de dinitrogênio Heptóxido de difósforo PREFIXOS Indica a quantidade de oxigênio e do elemento formador. Mono; Di; Tri; Tetr; Pent; Hex; Hept; Oct, Non; Dec... Etc. OBS2.: Quando a quantidade do elemento formados for 1 iremos suprimir o prefixo mono, ou seja não iremos coloca-lo NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS Óxidos iônicos (M + A) NOX Fixo Óxido de + Elemento Formador Ex.: K2O = ZnO = Na2O = Al2O3 = MgO = Óxido de potássio Óxido de zinco Óxido de sódio Óxido de alumínio Óxido de magnésio METAIS QUE POSSUEM NOX FIXO: Metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr +1) Metal alcalinos terrosos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra +2) Prata (Ag +1) Zinco (Zn +2) Alumínio (Al +3) Ouro (Au +3) NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS Óxidos iônicos (M + A) NOX Variável – Tipo I Óxido de + elemento + NOX (I,II,III) Ex.: Fe2O3 = FeO = PbO = Pb2O4 = Óxido de ferro III Óxido de ferro II Óxido de chumbo II Óxido de chumbo IV Óxidos iônicos (M + A) NOX Variável – Tipo II Óxido + elemento + Ex.: Fe2O3 = FeO = PbO = Pb2O4 = Óxido férrico Óxido ferroso Óxido plumboso Óxido plúmblico ICO – Maior nox OSO – Menor nox NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS Peróxido de + Elemento Formador Ex.: H2O2 = Ag2O2 = Na2O2 = MgO2 = K2O2 = Peróxido de hidrogênio Peróxido de prata Peróxido de sódio Peróxido de magnésio Peróxido de potássio Peróxidos (E2O2/ EO4) Peróxido de + Elemento Formador Ex.: SrO4 = CaO4 = Na2O4 = MgO4 = K2O4 = Superóxido de estrôncio Superóxido de cálcio Superóxido de sódio Superóxido de magnésio Superóxido de potássio Superóxidos (E2O4/ EO4) FUNÇÕES INORGÂNICAS Exercitando os conteúdos EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 25) Vários óxidos fazem parte do nosso dia a dia e são de grande importância econômica. Por exemplo o óxido de alumínio e o óxido de cromo III são matérias-primas para a extração do alumínio e do cromo, respectivamente. O óxido de zinco é utilizado em pomadas, e o óxido de magnésio, em produtos de higiene. O óxido de ferro III é utilizado como pigmento em tintas para a obtenção da cor vermelha. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, a fórmula de todos os óxidos citados no texto acima. a) AlO, Cr2O3, ZnO, Mg2O e FeO b) Al2O3, Cr3O3, Zn2O, Mg2O e Fe2O3 c) Al2O3, Cr2O3, ZnO, MgO e Fe2O3 d) Al2O3, Cr2O3, Zn2O, Mg2O e FeO e) Al2O3, CrO, Zn2O, MgO e Fe2O3 d) CO - óxido básico - ácida e) CO - óxido ácido - básica EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 26) Recentemente, divulgou-se que a China pretende investir em um programa para transformar carvão mineral em combustível líquido, com o objetivo de diminuir a importação de petróleo. A tecnologia consiste na geração de uma mistura gasosa de H2 e CO, que se converte em uma mistura de hidrocarbonetos líquidos na presença de um catalisador, em condições adequadas de temperatura e pressão. Para aumentar o teor de H2 na mistura gasosa, ______ tem que ser convertido em CO2, pela reação com vapor d'água. O CO2, que é um ______, é separado posteriormente do H2 por meio de uma reação com determinada substância ______. Os espaços vazios do texto são corretamente preenchidos, na ordem em que aparecem, por: a) CH4 - hidrocarboneto - neutra b) CO - óxido ácido - neutra c) CO - óxido básico - neutra EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 27) A emissão de óxidos ácidos para a atmosfera vem crescendo cada vez mais nas últimas décadas. Eles podem ser emitidos através de fontes naturais, tais como a respiração vegetal e animal, erupções vulcânicas e decomposição de restos vegetais e animais. No entanto, o fator agravante é que alguns óxidos ácidos são liberados também na combustão de combustíveis fósseis, como os derivados do petróleo (gasolina, óleo diesel etc.). Sobre óxidos ácidos e suas implicações ambientais temos que a)óxidos ácidos são, normalmente, substâncias moleculares, formadas, principalmente, pelo enxofre e pelo nitrogênio e que, ao entrarem em contato com a água, reagem formando ácidos. b)o gás carbônico (CO2) e o monóxido de carbono (CO) são exemplos de óxidos que reagem com a água, formando ácidos. c)óxidos ácidos são substâncias iônicas, formadas pela ligação de metais (principalmente alcalinos e alcalinos terrosos) com o oxigênio. d)DD o trióxido de enxofre (SO3) ao entrar em contato com a água forma o ácido sulfuroso. e)a chuva ácida é a responsável direta pelo fenômeno conhecido como efeito estufa, cujo agravamento eleva as temperaturas médias de nosso planeta. EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 28) A infraestrutura das cidades deve contar com uma série de serviços, entre eles oferecer uma água de qualidade para a população, cujo tratamento desta pode ser auxiliado, inicialmente, com a adição de CaO, em seguida adiciona-se Al2(SO4)3 que reage com o OH– formando o precipitado Al2(OH)3. A água então, é filtrada e clorada. Durante o processo de cloração, ocorre a seguinte reação: Cl2 + 2H2O H3O+ + Cl- + HClO Considerando as informações do texto, temos que a)O CaO é classificado como óxido básico. b)O CaO é um composto covalente. c)O HCl O é um ácido forte. d)O gás cloro é uma molécula polar. e)O cloro no HClO apresenta Nox igual a –1. EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 29) Dados os seguintes óxidos: I. CO2 II. CaO III. Na2O IV. SO2 V. SrO Assinale a opção que representa corretamente os óxidos ácidos e os óxidos básicos: Óxido ácidos Óxidos básicos a) I II, III, IV e V b) I e IV II, III e V c) I, II e V III e IV d) II, III e V I e IV e) ............. I, II, III, IV, e V ÓXIDOS ÁCIDOS Óxidos formados por ametais, Cr ou Mn. ÓXIDOS BÁSICOS Óxidos formados por metais com exceção de Cr e Mn. EXERCITANDO OS CONTEÚDOS 30) Em relação aos óxidos Fe2O3, CaO, P2O5, ClO2, Al2O3 e ZnO, podemos afirmar que: a) Temos a presença de um óxido ácido. b) P2O5 é um óxidos básico. c) Fe2O3, Al2O3 e ZnO são óxidos neutros. d) Fe2O3 e CaO são óxidos anfóteros. e) P2O5e ClO2 são óxidos ácidos e Al2O3 e ZnO são óxidos anfóteros. Dois óxidos ácidos Óxidos ácido Anfóteros Anfótero e Básico