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Profª. Adriane de Medeiros Ferreira Definição: grupos de substâncias com propriedades químicas semelhantes. Classificação Geral: Funções Inorgânicas Funções Orgânicas CLASSIFICAÇÃO: ÁCIDOS BASES HIDRETOS ÓXIDOS SAIS - A classificação inicial de ácidos e bases foi feita a partir do sabor. -Acidus = azedo (em latim) - Álcali = cinzas de uma planta (árabe al-kali), são adstringentes, ou seja, amarra a boca. Solução eletrolítica Condutibilidade das Soluções: As experiências do Químico Arrhenius. NaCl + H2O açucar + H2O Solução não eletrolítica Ácidos: substâncias que em meio aquoso se ionizam originando apenas cátions H+ (H3O +). Ex.: HCl + H2O H + (H3O +). + Cl- Hidretos: compostos binários de hidrogênio. Ex.: HCl, KH, NH3, etc. Bases: Compostos iônicos que em meio aquoso se dissociam liberando exclusivamente ânions OH-. Ex.: NaOH Na+ + OH- Óxidos: compostos binários onde o elemento mais eletronegativo é o oxigênio. Ex.: Fe2O3, SO3, Na2O, N2O, etc. Sais: compostos iônicos que em meio aquoso se dissociam liberando pelo menos um cátion diferente do H+ ou um ânion diferente do OH-. Ex.: NaCl, K2Cr2O7, NaH2PO4, etc. - Soluções iônicas – conduzem corrente elétrica. - Soluções não iônicas – não conduzem corrente elétrica. - Dissociação iônica – processo pelo qual a água separa os íons já existentes. - Solvatação – envolvimento dos íons do soluto iônico pelas moléculas de água. - Ionização – processo de formação de íons que não existiam por reação com a água. - Dissolução – processo de separação de componentes não eletrolíticos por ação da água. - Grau de dissociação iônica () – relação entre o n° de unidades dissociadas ou ionizadas na solução pelo número de unidades inicial da substância. = n / N ou em porcentagem = n / N x 100 - Eletrólito forte – 50% ( 0,5) - Eletrólito semiforte – 5% 50% (0,05 0,5) - Eletrólito fraco – 5% ( 0,05) 1. Os compostos abaixo são, respectivamente: AgNO3 NH4OH HClO4 a) ácido, base, sal b) base, sal, base c) sal, base, ácido d) ácido, sal, ácido e) sal, base, base 2. Considere a aparelhagem desenhada abaixo, empregada para teste de condutibilidade elétrica. O teste de condutibilidade elétrica deu resultado positivo com um dos líquidos abaixo. Qual deve ter sido? a) Oxigênio liquefeito. b) Nitrogênio liquefeito. c) Hélio liquefeito. d) água do mar. e) Gasolina. 3. Assinale as proposições verdadeira: (01) Todo eletrólito é um composto iônico. (02) A equação HBr + H2O H3O + Br- representa a dissolução do HBr. (04) O açúcar (C12H22O11) ao ser adicionado à água, sofre dissociação. (16) O NaOH em água forma uma solução eletrolítica. Pode –se nomear os hidrácidos, quando não tem oxigênio na fórmula; - Ácido + nome do elemento + Sufixo ídrico: Ex.: HCl – Ácido clorídrico HF– Ácido Fluorídrico HCN – Ácido Cianídrico Pode –se nomear os hidrácidos utilizando outra forma: - Nome do ânion de hidrogênio : Ex.: HCl – Cloreto de hidrogênio H2S – Sulfeto de hidrogênio HCN – Cianeto de hidrogênio Oxiácidos: ácidos que contêm oxigênio na fórmula lê-se ácido seguido do nome do elemento com prefixos e terminações especiais de acordo com o nome do anidrido que lhe deu origem. Ex.: H2SO4 – ácido sulfúrico (origem SO3 Nox do S = +6). HClO4 – ácido perclórico ( origem Cl2O5 Nox do Cl = +7) Normalmente, um mesmo elemento pode formar mais de um tipo de oxiácido (ex. HClO4; HClO3; HClO2 e HClO) Deve-se utilizar os nomes consagrados e adicionar os prefixos: Família 17 (Cl, Br, I) Família 16 (S, Se) Família 15 (N, P) Família 14 (C) HClO3 – Ácido clorídrico H2SO4 – Ácido Sulfúrico HNO3 – Ácido Nítrico H2CO3 – Ácido Carbônico HBrO3 – Ácido Brômico H2SeO4 – Ácido Selênico H3PO4 – Ácido Fosfórico HIO3 – Ácido Iódico Família 17 (Cl, Br, I) Família 16 (S, Se) Família 15 (N, P) Família 14 (C) HClO3 – Ácido clórico H2SO4 – Ácido Sulfúrico HNO3 – Ácido Nítrico H2CO3 – Ácido Carbônico HBrO3 – Ácido Brômico H2SeO4 – Ácido Selênico H3PO4 – Ácido Fosfórico HIO3 – Ácido Iódico A partir do nome consagrado terminado em ico, temos Ácido nome do elemento ico Ácido per nome do elemento ico Ácido nome do elemento oso Ácido hipo nome do elemento oso + 1 at. de oxigênio - 1 at. de oxigênio - 1 at. de oxigênio Nome consagrado Ácido hipo nome do elemento oso Nome consagrado Exemplos: HClO3 – ácido clórico (nome consagrado) HClO4 - ácido perclórico (um oxigênio a mais que o clórico) HClO2 - ácido cloroso (um oxigênio a menos que o clórico) HClO - ácido hipocloroso (um oxigênio a menos que o cloroso) Ácido nome do elemento ico Ácido per nome do elemento ico Ácido nome do elemento oso Ácido hipo nome do elemento oso + 1 at. de oxigênio - 1 at. de oxigênio - 1 at. de oxigênio Nome consagrado Dê o nome ou fórmula, para os seguintes compostos: 1. HF 2. H2SO3 3. H2S 4. HNO3 5. H2Cr2O7 6. H3PO4 7. HNC 8. Ácido bromídrico 9. Ácido carbônico 10. Ácido permangânico 11. Ácido hiposulfuroso 12. Ácido brômico 13. Ácido cloroso Dê o nome ou fórmula, para os seguintes compostos: 1. HF Ácido Fluoridríco 2. H2SO3 Ácido Sulfuríco 3. H2S Ácido Sulfidríco 4. HNO3 Ácido Nitrico 5. H2Cr2O7 Ácido dicromico 6. H3PO4 Ácido Fosfórico 7. HNC Ácido cianídrico 8. Ácido bromídrico HBr 9. Ácido carbônico H2CO3 10. Ácido permangânico H2MnO5 11. Ácido hiposulfuroso H2SO2 12. Ácido brômico HBrO3 13. Ácido cloroso HClO4 1) Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis: Monoácido (monoprótico), ex.: HCl Diácido (diprótico), ex.: H2CrO4 Voláteis: baixo ponto de ebulição – Ex.: hidrácidos, HNO3,H2CO3, HClO3, etc. Fixos: alto ponto de ebulição - Ex.: H3PO4, H3BO3, H3PO4, etc. Atenção: H3PO2 - monoácido H - P - O - H H3PO3 - diácido H - O - P - O - H 2) Quanto a volatilidade: O H O H 3) Quanto ao grau de dissociação ( ) Ácido fraco: < 0,05 ( 5%) Ácido médio: 0,05 0,5 (5 - 50 %) Ácido forte: > 0,5 (50%) Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr e HI / Médio: HF / Fracos: demais Oxiácidos: depende da relação entre o número de H ionizavel e o número de O da molécula: HxEzOy (y - x) / z > 1 - forte (y - x) / z = 1 - médio (y - x) / z < 1 - fraco Exceção: H2CO3 - fraco ( = 0,18%) Dependendo do cátion que vai formar a base, podemos ter dois procedimentos para nomeá-la: 1) Cátions que apresentam apenas uma valência Hidróxido de nome do cátion Ex.: NaOH – hidróxido de sódio Cátions que apresentam mais de uma valência: a) Hidróxido de nome do cátion (valência do cátion em algarismo romano) b) Utilizar sufixos ico e oso para indicar qual a valência dos cátions. Ex.: Fe(OH)2 – hidróxido ferroso (valência menor = oso) Ex.: Fe(OH)3 - – hidróxido férrico.(valência maior = ico) 1) Quanto ao número de hidroxila (OH-): Monobase, ex.: NaOH / Dibase, ex.: Ba(OH)2 Tribase, ex.: Al(OH)3 / Tetrabase, ex.: Pb(OH)4 2) Quanto a solubilidade: Solúveis: bases do grupo 1A e NH4OH Pouco solúveis: a maioria das bases do grupo 2A Insolúveis: as demais, incluem Be(OH)2 e Mg(OH)2 3) Quanto ao grau de dissociação: Fortes: bases dos grupos 1A e 2A. Fracas: as demais, inclue NH4OH 4) Quanto a volatilidade: Voláteis: NH4OH Fixas: as demais. Reações de neutralização: HCl + NaOH NaCl + H2O H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O Os sais são obtidos da reação de um ácido com uma base dando origem a diversos tipos de sais: 1) Reação dos hidrácidos com monobases: HCl + NaOH NaCl + H2O Nomenclatura: ídrico êto – cloreto de sódio (normal - halóide) 2) Reação dos oxiácidos com monobases: H2SO4 + NaOH Na2SO4 + 2H2O Nomenclatura: ico ato – sulfato de sódio (normal – oxi-sal) H2SO3 + NaOH Na2SO3 + 2H2O Nomenclatura: oso ito – sulfito de sódio (normal – oxi-sal) H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O Nomenclatura: hidrogeno sulfato de sódio, sulfato ácido de sódio ou bisulfato de sódio (sal ácido ou hidrogeno sal – oxi-sal) 3) Reação dos hidrácidos ou oxiácidos com polibases: HCl + Ca(OH)2 CaOHCl + H2O Nomenclatura: hidróxi cloreto de cálcio ou cloreto básico de cálcio (hidroxi sal ou sal básico) Obs. O caráter ácido ou básico do sal depende do ácido ou base que lhe deram origem e não da presença do H+ e OH- no sal. CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O Nomenclatura: sulfato de cobre II pentahidratado ou sulfato cúprico pentahidratado (oxi-sal hidratado). A obtenção da fórmula de sais a partir do nome do sal segue a mesma seqüência da obtenção da fórmula dos ácidos: Ex. 1: Sulfato de ferro II Ato Nox do enxofre = 6+ SO3 SO3 + H2O H2SO4 FeSO4 Ex. 2: Hipoclorito de sódio Ito Nox do cloro = 1+ Cl2O Cl2O + H2O 2HClO NaClO Obs. A carga do ânion corresponde ao n° de H ionizável do ácido. Dê o nome ou fórmula , para os seguintes compostos: 1. KF 2. Na2SO3 3. ZnS 4. NaNO3 5. K2Cr2O7 6. RbH2PO4 7. NH4NC 8. Brometo de lítio 9. Hidróxi carbonato de cálcio 10. Permanganato de cálcio 11. Hiposulfito de sódio 12. Metaborato de potássio 13. Perclorato de bário 14. Hidrogenosulfato de potássio Dê o nome ou fórmula , para os seguintes compostos: 1. KF Fluoreto de Potássio 2. Na2SO3 SulfIto de Sódio 3. ZnS Sulfeto de Zinco 4. NaNO3 Nitrato de Sódio 5. K2Cr2O7 Dicromato de Potássio 6. Brometo de lítio LiBr 7. Hidróxi carbonato de cálcio CaCO3 8. Permanganato de cálcio Ca(MnO4)2 9. Perclorato de bário Ba(ClO4)2 10. Hidrogenosulfato de potássio KHSO4 É muito difícil prever teoricamente se um sal é solúvel ou pouco solúvel em água, experimentalmente temos: Sais Regra geral Exceções 1A e NH4 + Solúveis KClO4 e NH4ClO4 Acetatos (CH3COO -) Solúveis – Nitratos (NO3 -) Solúveis – Sulfatos (SO4 2-) Solúveis Sr, Ba, Ca, e Pb Halogenetos (Cl-, Br- e I-) Solúveis Ag, Pb e Hg Sulfetos (S-) Insolúveis 1A, 2A e NH4 + Demais sais Insolúveis 1A e NH4 + Obs. Em geral os sais de metais de transição são coloridos, os demais são brancos. Óxidos de metais com Nox fixo: lê-se óxido seguido do nome do elemento. Ex.: Na2O – óxido de sódio / ZnO – óxido de zinco. Óxidos de metais ou ametais com Nox variável: lê- se óxido seguido do nome do elemento e do Nox escrito em algarismo romano. Ex.: FeO – óxido de ferro II. Au2O3 – óxido de ouro III. SO2 – óxido de enxofre IV. Observações: 1) Óxidos de metais com dois Nox utiliza-se as terminações oso ou ico no cátion de menor e maior Nox, respectivamente. Ex.: FeO – óxido ferroso Au2O3 – óxido áurico. PbO2 – óxido plumbico. 2) A nomenclatura dos óxidos também pode ser feita indicando-se prefixos (mono, di, tri, etc.) para o número de átomos de cada elemento: Ex.: Cl2O5 pentóxido de dicloro. 3) Nox dos principais metais: Fe, Co e Ni + 2 e +3 Hg e Cu +1 e +2 Pb e Pt +2 e +4 Au +1 e +3 4) Os óxidos ácidos são chamados de anidridos e ganham terminações em função do Nox, vide tabela. Terminação Nox Per ico + 7 ico (+3 + 4) +5 e +6 oso +3 e +4 Hipo oso +1 e +2 (+3) ico apenas para o boro - B (+4) ico apenas para o carbono - C Ex.: SO3 anidrido sulfúrico / CO2 anidrido carbônico Cl2O anidrido hipocloroso / Cl2O5 anidrido clórico Mn2O7 anidrido permangânico, etc. Dê o nome ou fórmula , para os seguintes compostos: 1. MgO 2. Pb3O4 3. Ca(OH)2 4. CuH 5. Fe(OH)3 6. Óxido de alumínio 7. Óxido de potássio 8. Óxido de ferro III 9. Óxido plumboso 10. Óxido estânico 11. Hidreto de lítio 12. Hidróxido de zinco 13. Hidróxido ferroso 14. Hidreto de fósforo Dê o nome ou fórmula , para os seguintes compostos: 1. MgO Óxido de Magnésio 2. Pb3O4 Óxido de Chumbo 3. Ca(OH)2 Hidróxido de Cálcio 4. CuH Ácido de Cobre 5. Fe(OH)3 Hidrócido férrico 6. Óxido de alumínio Al2O3 7. Óxido de potássio K 8. Óxido de ferro III 9. Óxido plumboso 10. Óxido estânico 11. Hidreto de lítio 12. Hidróxido de zinco 13. Hidróxido ferroso 14. Hidreto de fósforo Óxidos básicos fortes Óxidos básicos fracos, ácidos ou anfóteros Óxidos ácidos ou neutros Não formam óxidos Água Óxidos básicos fracos: Nox = +1 e +2 Óxidos ácidos: Nox > +4 Óxidos anfóteros: Nox = +3 ou +4 Exceções: ZnO e PbO (anfóteros) Óxidos ácidos: ametais Óxidos neutros: CO, N2O e NO (exceções) Óxidos básicos fortes: alcalinos e alcalinos terrosos. Exceção: BeO (anfótero) 1) Identificar o elemento combinado com o oxigênio se é: metal, ametal / semimetal. 2) Ametal: provavelmente óxido ácido, exceção para os óxidos neutros (NO, N2O e CO). O N2O é o gás hilariante. 3) Metal de Nox = + 8/3 (fórmula Me3O4) - óxido salino. 4) Metal com Nox = +1 e +2 – óxido básico, exceção para o BeO, PbO e ZnO (anfóteros). Atenção para os peróxidos Nox do O = -1 e superóxidos Nox do O = - ½. 5) Metal com Nox > +4 – óxido ácido. 6) Metal com Nox = +3 e +4 – óxido anfótero Óxidos básicos: óxidos iônicos que reagem com água formando uma base ou com ácido formando sal e água. Reações: 1) Na2O + H2O 2NaOH 2) FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Peróxidos: óxidos iônicos de caráter básico em que o oxigênio apresenta Nox = -1. Reações: 1) CaO2 + 2H2O Ca(OH)2 + H2O2 2) CaO2 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2O2 Superóxidos: óxidos iônicos de caráter básico em que o oxigênio apresenta Nox = -1/2. Reações: 1) CaO4 + 2H2O Ca(OH)2 + H2O2 + O2 2) CaO2 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2O2 + O2 Óxidos ácidos: óxidos moleculares que reagem com água formando um ácido. Reações: 1) SO3 + H2O H2SO4 2) Mn2O7 + 2NaOH 2NaMnO4 + H2O 3) SO3 + MgO MgSO4 4) NO2 + H2O HNO2 + HNO3 Óxidos anfóteros: óxidos metálicos com caráter ácido e básico. Reações: 1) ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O 2) ZnO + NaOH Na2ZnO2 + H2O Óxidos neutros ou indiferentes: óxidos moleculares que não reagem com água nem com ácido ou base: CO, NO e N2O. Óxidos duplos, mistos ou salinos: óxidos metálicos de fórmula geral Me3O4, corresponde a soma de dois óxidos do elemento. Exemplos: Fe2O3 + FeO = Fe3O4 / PbO2 + 2PbO = Pb3O4 Reações: 1) Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Hidretos de metais com Nox fixo: lê-se hidreto seguido do nome do metal. Ex.: CaH2 – hidreto de cálcio. Hidretos de metais com dois Nox: lê-se hidreto seguido do nome do elemento e do Nox escrito em romano. Ex.: CuH2 – hidreto de cobre II. Observação: hidretos de metais com dois Nox utiliza-se as terminações oso e ico no cátion de menor e maior Nox, respectivamente. Ex.: NiH2 – hidreto niqueloso. 1) Hidretos Iônicos: Nox do hidrogênio –1 Ex.: NaH, CaH2 2) Hidretos Moleculares: Nox do hidrogênio +1 Ex.: BeH2, NH3 1. A única alternativa incorreta é: a) Fe3O4 é um óxido salino. b) N2O é um óxido neutro. c) CaO é um óxido anfótero. d) Cl2O7 é um óxido ácido. e) H2O2 é um peróxido. 2. Com relação às bases é incorreto afirmar: a) As bases ou hidróxidos têm fórmula geral M(OH)x, onde M é um metal ou íon NH4 +. b) As dibases têm fórmula geral M(OH)2. c) As bases alcalinas são fortes. d) O NH4OH é praticamente insolúvel em água. e) Todas as bases de metais de transição pode ser classificada em fraca e insolúvel. 3. O ácido que corresponde à classificação monoácido e ternário é: a) HNO3 b) H2SO4 c) H3PO4 d) HCl e) HCNO 4. Dentre os ácidos abaixo, o de maior grau de ionização é: a) H4P2O7 b) H2SO3 c) HNO2 d) HClO4 e) H3BO3 5. Os seguintes sais são solúveis em água: a) KCl e BaCO3 b) AgCl e NaNO3 c) K2Cr2O7 e KMnO4 d) KClO4 e NiS e) NaHCO3 e CaCO3 Ácidos – Conceito original: substâncias que em meio aquoso se ionizam originando apenas cátions H+. Ex.: HCl H+ + Cl- aq Ácidos – Conceito atual: substâncias que reagem com água originando íons hidroxônio – H3O + . Ex.: HCl + H2O H3O + + Cl- Bases – mantido o mesmo conceito. Restrito a soluções aquosas. Outros solventes também ionizam ácidos e dissociam bases. Incapaz de prever o caráter de ácidos não hidrogenados ou bases sem hidroxilas. Ácidos são espécies doadoras de prótons e Bases são espécies receptoras de prótons. Ex.: HCl + H2O H3O + + Cl- Obs. Na reação direta da equação o H+ é transferido do HCl para a água e na reação inversa o H+ é transferido do H3O + para o íon Cl-. Reação geral: Ácido1 + Base1 Ácido2 + Base2 pares conjugados Ácidos são espécies capazes de receber um par de elétrons e Bases espécies doadoras de par de elétron. Ex.: BF3 + NH3 F3 BNH3 F B F F H N H H H N H H F B F F + 1. No equilíbrio HCl + NH3 NH4 + + Cl-, podemos afirmar que de acordo com o conceito de ácido e base de Brösted-Lowry: a) NH4 + atua como base. b) NH3 atua como base. c) HCl atua como base. d) Cl- atua como ácido. e) NH3 atua como ácido. 2. Julgue as proposições: (01) Na reação HCl + NH3 NH4 + + Cl-, o HCl funciona como ácido segundo Arrhenius. (02) Na reação HCl + HF H2 F + + Cl-, os pares conjugados são: HCl/Cl- e HF/ H2 F +. (04)Na reação Co+3 + 6NH3 [Co(NH3 )6 ] +3 o cátion cobalto (Co+3) funciona como ácido de Lewis. (08) As bases de Lewis são também bases de Brösted-Lowry. (16) Os ácidos de Arrhenius são também ácidos segundo Lewis.
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