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Química Química Funções Inorgânicas Química Química Função química corresponde a um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes. As substâncias inorgânicas podem ser classificadas em quatro funções: Ácidos Bases Sais Óxidos Assim, numa reação química, todos os ácidos, por exemplo, terão comportamento semelhante. Funções químicas Química Química Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H3O+ ou H+). Ionização de um Ácido HCl + H2O H3O+ + Cl- H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + SO42- H3PO4 + 3H2O 3H3O+ + PO43- Química Química 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. Geralmente a quantidade de hidrogênios do ácido é a mesma que pode ionizar, mas existem exceções: H3PO3 + 2H2O ® 2H3O+ + HPO32- apenas 2H+ H3PO2 + H2O ® H3O+ + H2PO21- apenas 1H+ Química Química Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7) Química Química Quanto ao Grau de Ionização (a) Ácidos fracos: 0< a < 5% Ácidos fortes : 50% < a < 100% Nº de Mol Ionizados a = Nº Inicial de Mols Química Química Quanto ao Grau de Ionização (a) Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO 1 moderado Ex.: H3PO4 2 ou 3 forte Ex.: H2SO4 HClO4 Química Química Nomenclatura Oficial: Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico Radical do Elemento Oxiácidos Seguem a seguinte regra: Ácido __________________ + ico (padrão) Radical do Elemento Química Química Clube dos 6: H2SO4 HNO3 H3PO4 H2CO3 H3BO3 HClO3 Ácido Per.....ico Ácido .....ico Ácido .....oso Ácido Hipo.....oso Ex: H3PO2 – ác. Hipofosforoso HClO4 – ác. Perclórico H2SO3 – ác. Sulfuroso Nomenclatura Oxiácidos: Química Química Prefixos Orto, Meta e Piro O prefixo Orto é usado para o Ácido Fundamental; o prefixo meta é usado quando do Ácido orto retira-se 1H2O; o piro é usado para indicar a retirada de 1H2O de duas Moléculas do orto. (orto) meta piro Química Química Características gerais dos ácidos Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam bases formando sal e água; Química Química Ácidos importantes: H2SO4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm3, é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico. Pode ser obtido a partir das seguintes reações: S + O2 SO2 SO2 + ½O2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 *É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país. Química Química 2) HCl – Ác. Clorídrico (ácido muriático) Solução de hidreto de cloro em água. Apresenta forte odor, além de ser sufocante. É utilizado na limpeza de peças metálicas e de superfícies de mármore. É encontrado no suco gástrico humano. *A limpeza de superfícies com ácido clorídrico é chamada de decapagem. Ácidos importantes: Química Química 3) HNO3 – Ác. Nítrico (áqua fortis) Líquido incolor fumegante ao ar que ataca violentamente os tecidos animais e vegetais , produzindo manchas amareladas na pele. É muito usado em química orgânica para a produção de nitrocompostos. Ácidos importantes: Química Química 4) H3PO4 – Ác. Fosfórico (Acidulante INS-338) É um líquido xaporoso obtido pela oxidação do fósforo vermelho com ácido nítrico concentrado. É um ácido moderado usado na industria de vidros, preparo de águas minerais e nos refrigerantes de “cola”. Seus fosfatos são usados como adubo. *Seus fosfatos fazem parte da formulação do fertilizante “NPK”. Ácidos importantes: Química Química Bases De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila ou oxidrila). NaOH Na+ + OH- Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH- Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Possuem OH- (direita); Metais; Lig. Iônicas; Sólidas; Fixas. Química Química Bases * NH3 + H2O NH4OH Ametais; Lig. covalentes; Solução aquosa; Volátil. (exceção) Química Química Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento NaOH hidróxido de sódio Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III Química Química Classificação Quanto ao Número de Hidroxilas - Monobases: NaOH; NH4OH - Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2 - Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3 - Tetrabases: Pb(OH)4; Sn(OH)4 Quanto ao Grau de Dissociação Iônica - Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos (G1) e metais alcalinos terrosos (G2). - Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases. Química Química Classificação Quanto à Solubilidade em Água - Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos (G1) e o hidróxido de amônio (NH4OH). - Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos (G2). - Insolúveis: todos os demais hidróxidos. KOH Monobase Forte Solúvel Al(OH)3 Tribase Fraca Insolúvel Química Química Características gerais das bases Apresentam sabor caústico; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água; Química Química 1) NaOH – Hidróxido de sódio (Soda caústica) É um sólido branco floculado muito solúvel em água além de extremamente caústico. É usado na desidratação de gorduras, no branqueamento de fibras (celulose) e na fabricação de sabões e detergentes e como desentupidor de ralos e esgotos. *Sabões e detergentes são chamados de agentes tensoativos e possuem caráter básico. Bases importantes: Química Química 2) Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio (cal apagada, hidratada ou extinta) É uma suspensão aquosa de aparência leitosa, obtida a partir do CaO (cal virgem). É usada na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces. Bases importantes: CaO + H2O Ca(OH)2 Cal Virgem Cal Apagada Química Química 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis. Bases importantes: Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O Química Química 4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio (Maalox) É uma suspensão gelatinosa que pode adsorver moléculas orgânicas que por ventura estejam em solução aquosa (no tratamento da água). É usada como antiácido estomacal, para tingimentos e na preparação de lacas (resina ou verniz) para pintura artística. *Como antiácido estomacal recebe os nomes de Mylantha plus e Gelmax . Bases importantes: Química Química Sais Sal é todo composto que em água dissocia liberando um cátion de H+ e um ânion de OH-. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. Ácido + Base Sal + Água HCl + NaOH NaCl + H2O HCl + NaOH NaCl + H2O Neutralização Salificação Química Química Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Nomenclatura Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H2SO4 + Ca(OH)2 + 2 H2O H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 H2SO4 + Ca(OH)2 Sulfato de cálcio (gesso) Química Química Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-): H2CO3 + Ca(OH)2 + 2 H2O H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 H2CO3 + Ca(OH)2 2 NaOH + H2SO4 NaSO4 + 2 H2O Química Química Sais Ácidos e Sais Básicos São obtidos por neutralização parcial (H+ioniz ≠ OH-): H2CO3 + NaOH + H2O H2CO3 + NaOH NaHCO3 H2CO3 + NaOH HCl + Mg(OH)2 + H2O HCl + Mg(OH)2 Mg(OH)Cl HCl + Mg(OH)2 Sal ácido ou hidrogenossal Sal básico ou hidróxissal Química Química 1) NaHCO3 – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal) É um pó branco que perde CO2 com facilidade (efervescência). É usado como antiácido estomacal , fermento químico e nos extintores de incêndio. *Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa. Sais importantes: NaHCO3 + H2O NaOH + H2O+ CO2 Química Química 2) CaCO3 – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreo) É um sólido branco que por aquecimento perde CO2 e produz CaO (calcinação). É usado na fabricação de cimentos(Portland), como corretivo do solo e como fundente em metalurgia. *Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara). Sais importantes: CaCO3 CaO + CO2 Química Química 3) NaNO3 – Nitrato de sódio (Salitre do Chile) É um sólido cristalizado no sistema cúbico, além de ser um ótimo oxidante para reações químicas. É usado na fabricação de fertilizantes e explosivos. *Nos Andes era utilizado na conservação da carne por ser higroscópico. Sais importantes: Química Química 4) NH4Cl – Cloreto de amônio (Sal amoníaco) É um sólido granulado obtido do líquido amoniacal das fábricas de gás. É usado na fabricação de fabricação de pilhas secas, na soldagem , na galvanização do ferro e na fabricação de tecidos. *Por ser higroscópico é utilizado na fabricação de bolachas. Sais importantes: Química Química Óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3 Ex+2 O2-X Química Química Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO N2O5 P2O3 H2O monóxido de monocarbono pentóxido de dinitrogênio trióxido de difosforo monóxido de dihidrogênio Para metais: Nox fixo(g1e g2)- óxido de elemento Nox - óxido de elemento+valência Na2O Al2O3 FeO Fe2O3 óxido de sódio óxido de alumínio óxido de ferro II (óxido ferroso) óxido de ferro III (óxido férrico) Química Química Classificação Óxidos Ácidos Óxidos Básicos Óxidos Anfóteros Óxidos Neutros Peróxidos Química Química 18 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Ácidos (anidridos) Óxidos Anfóteros OB + H2O BASE OB + ÁCIDO SAL + ÁGUA OA + H2O ÁCIDO OA + BASE SAL + ÁGUA ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS= CO, NO, N2O. PERÓXIDOS= ....O2 H, G1 e G2 Classificação Química Química Óxidos Básicos (metálicos) São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água. 2NaO + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Óxido básico + H2O base Óxido básico + ácido sal + H2O CaO (cal virgem, cal viva ) Química Química Óxidos Ácidos (anidridos) São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. CO2 + H2O H2CO3 N2O5 + H2O 2HNO3 SO3 + H2O H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Óxido ácido + H2O ácido Óxido ácido + base sal + H2O (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA “chuva ácida” Química Química Óxidos Anfóteros (anfipróticos) São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Al2O3 - ZnO ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O Óxido anfótero + ácido/base sal + água Química Química Óxidos Neutros (indiferentes) São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. CO - NO CO + H2O Não ocorre reação NO + HCl Não ocorre reação CO + ½O2 CO2 Óxido Neutro + O2 Oxidação Química Química Peróxidos São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M2O2 - MO2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos H2O2 - Ag. Oxidante e Bactericida Ex.: Na2O2, Li2O2, CaO2, MgO2 Química Química 1) ZnO – óxido de Zinco (Hipoglós) É um sólido branco de caráter anfótero (anfiprótico). É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na industria de tintas e na galvanização do ferro. *A proteção de superfícies metálicas com tintas ou metais de sacrifício é chamada de proteção anódica. Óxidos importantes: Química Química 2) Al2O3 – óxido de Alumínio (Bauxita, Alumina) É um sólido muito duro (dureza 9) de onde é extraído por eletrólise o alumínio metálico. Na forma cristalizada é encontrado nas safiras e nos rubis. *É um óxido anfótero abrasivo que também pode ser chamado de Coríndon. Óxidos importantes: Química Química 3) H2O2 – Peróxido de hidrogênio (água oxigenada) É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise). É utilizada como agente oxidante e bactericida. *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz. Óxidos importantes: H2O2 H2O + ½O2 Química Química 4) Fe3O4 – Tetróxido de triferro (magnetita, imã) É um sólido escuro que apresenta características ferromagnéticas. É utilizado na fabricação de caixas de som e aparelhos eletrônicos em geral. *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido . Óxidos importantes: FeO + Fe2O3 Fe3O4 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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