Funções inorgânicas. Eng. Química pptx

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Funções iFFUnorgânicas
Funções Inorgânicas
Escola Politécnica
Curso de Engenharia Química – Química Geral II
Profª Maria Inês
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FUNÇÕES INORGÂNICAS
 FUNÇÃO QUÍMICA: 
 Conjunto de substâncias com propriedades químicas semelhantes, denominadas PROPRIEDADES FUNCIONAIS.
 Principais funções inorgânicas: 
- ácidos 
 bases
 Sais
 óxidos
 hidretos
TEORIA DA DISSOCIAÇÃO IÔNICA DE ARRHENIUS
Ex. Solução de água e açúcar X Solução de sal comum
FUNÇÕES INORGÂNICAS
TEORIA DA DISSOCIAÇÃO IÔNICA DE ARRHENIUS
Ex. Solução de água e açúcar X Solução de sal comum
 - Solução de açúcar: C12H22O11
 			moléculas eletricamente neutras
Solução de sal comum: NaCl
		Cátion: polo negativo
		Ânion: polo positivo
circuito elétrico ininterrupto 
Corrente elétrica flui – Lâmpada acessa
FUNÇÕES INORGÂNICAS
TEORIA DA DISSOCIAÇÃO IÔNICA DE ARRHENIUS
Eletrólitos: 
	- Substâncias iônicas:
		Na+Cl- Na+ + Cl-
 
H2O
sólido formado por íons
separação dos íons já existentes
dissociação iônica ou eletrolítica
FUNÇÕES INORGÂNICAS
TEORIA DA DISSOCIAÇÃO IÔNICA DE ARRHENIUS
Eletrólitos: 
	- Substâncias moleculares:
		 HCl H+ + Cl-
 
H2O
molécula
quebra da molécula com formação de íons
ionização
FUNÇÕES INORGÂNICAS
TEORIA DA DISSOCIAÇÃO IÔNICA DE ARRHENIUS
Grau de ionização
 (α): número de moléculas ionizadas
			 número de moléculas dissolvidas
Eletrólito forte: α = 1 (ou 100%)
Eletrólito fraco: α = 0 
Ex: HCl: α = 0,92 (92%) ácido mais forte 
 H2SO4: α = 0,61 (61%)
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES
Segundo Arrhenius (1884)
“Ácidos são todas as substâncias que em solução aquosa sofrem ionização produzindo íons H+ ”
	HNO3 + H2O H3O+ + NO3-
Fórmula simplificada:
 HNO3 H+ + NO3-
H2O
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES
Segundo Arrhenius (1884)
	“Bases são substâncias que em solução aquosa libertam íons hidroxila (OH-)”
 
	 NaOH Na+ + OH-
H2O
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES
Segundo Bronsted – Lowry (1923)
“Ácido é toda espécie química capaz de doar prótons (H+)”
“Base é toda espécie química capaz de receber prótons (H+)”
	a b a b
	HCl + H2O H3O+ + Cl-
pares conjugados
Pares conjugados
Maior força do ácido
Menor força da base conjugada
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES
Segundo Lewis (1923)
“Ácido é toda substância que pode receber (compartilhar) um par eletrônico” 
“Base é toda substância que pode ceder (compartilhar) um par eletrônico”.
	HCl + : NH3 NH4+ + Cl- 
 par eletrônico
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES
Conclusão: O conceito de Lewis é o mais amplo. 
	- Arrhenius é válido somente para soluções aquosas 
	- Bronsted-Lowry para qualquer solução 
	- Lewis para qualquer estado físico.
Arrhenius
Bronsted/Lowry
Lewis
FUNÇÕES INORGÂNICAS
ÁCIDOS
Conceito: são substâncias hidrogenadas que, quando se dissolvem em água, ionizam-se originando o cátion H+ como único íon positivo.
H+ - Radical funcional dos ácidos
Ex: HCl H+ + Cl-
 HNO3 H+ + NO3-
 H2SO4 2 H+ + SO4-2
 H2O
 H2O
 H2O
FUNÇÕES INORGÂNICAS
Solução aquosa: união do cátion H+ a uma molécula de H2O - formação do íon hidrônio ou hidroxônio (H3O+).
H+ + H2O H3O+
Ex.: HCl + H2O H3O+ + Cl -
 HNO3 + H2O H3O+ + NO3-
 H2SO4 2H3O+ + SO4-2
 
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS
 De acordo com o grau de ionização (α): 
-ácidos fortes: quando α  50% (HCl: α = 92%)
-ácidos moderados ou semifortes: quando 5  α  50% (H3PO4: α = 27%)
-ácidos fracos: quando α  5% (HCN: α = 0,008%)
			 força do ácido
0
100
α
FUNÇÕES INORGÂNICAS
OBTENÇAO DOS ÁCIDOS
Por síntese: combinação direta de H com halogênio
	H2 + Cl2  HCl
b) Hidratação de certos óxidos ácidos
 	SO2 + H2O  H2SO3
c) por deslocamento
	 H2SO4 + 2NaCl  2HCl + Na2SO4
FUNÇÕES INORGÂNICAS
BASES
Bases são compostos que liberam como íon negativo apenas o ânion hidróxido OH-, (oxidrila ou hidroxila).
	-Sabor cáustico ou adstringente
	-Neutralizam as propriedades dos ácidos
O OH- é o radical funcional das bases.
NaOH  Na+ + OH-
Ca(OH)2  Ca+2 + 2 OH- radical positivo: metal
Al(OH)3  Al+3 + 3 OH-
NH4OH  NH4+ + OH- base não metálica (única)
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DAS BASES
 De acordo com o grau de ionização:
bases fortes: grau de ionização próximo de 100%
Hidróxidos de metais alcalinos: NaOH
Hidróxidos de metais alcalinos terrosos: Ca(OH)2
bases fracas :grau de ionização inferior a 5%
Hidróxidos de metais não alcalinos
hidróxido de amônio (NH4OH)
	
FUNÇÕES INORGÂNICAS
OBTENÇAO DE BASES
Metais sobre água:
	2K + 2H2O  2KOH + H2
b) Óxidos básicos sobre água:
 	MgO + H2O  Mg(OH)2
c) por deslocamento por base mais fixa
	 CuCl2 + 2KOH  2KCl + Cu(OH)2
d) deslocamento por base menos fixa
	K2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2 KOH
	
FUNÇÕES INORGÂNICAS
ÁCIDOS
BASES
Quanto ao sabor
Sabor azedo (vinagre, frutas cítricas, limão)
Sabor cáustico ou adstringente (que prende a língua)
Quanto à solubilidade em água
maior parte ésolúvel
maior parte é poucosolúvel(exceto hidróxidos alcalinos e de amônio)
Quanto à estrutura
são moleculares
hidróxidos alcalinos e alcalinos terrosos sãoiônicose os demais são moleculares.
Quanto a condutividade elétrica
Só conduzem corrente elétrica em solução aquosa.
Conduzem corrente elétrica em solução aquosa; os hidróxidos alcalinos, sendo iônicos, também conduzem corrente elétrica quando fundidos.
Ação frente aos indicadores
Ácidos e bases mudam a cor de indicadores ácido/base.
Se um ácido promove mudança de cor, a base retorna a cor primitiva
Ação recíproca
ácido e base: reagem quimicamente entre si – REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO ou SALIFICAÇÃO.
ACIDOS X BASES
Verificação do caráter ácido-base
 - Escala de pH
	
“soluções muito básicas”
“soluções muito ácidas”
 
FUNÇÕES INORGÂNICAS
ACIDOS X BASES
Verificação do caráter ácido-base
- Indicadores ácido-base: substâncias que mudam de cor em valores bem definidos de pH (ponto de viragem)
	
Papel de tornassol: vermelho = ácidos
			 azul = bases
FUNÇÕES INORGÂNICAS
ACIDOS X BASES
Verificação do caráter ácido-base
- pHmetros: mede a condutividade elétrica da solução. É o método mais preciso de verificação de pH.
	
Fonte: http://www.eng.uerj.br/pos/pHmetro.jpg
Fonte: http://es.vwr.com/es_ES/content/promociones/promo-septiembre04/imagenes/multi350i.jpg
FUNÇÕES INORGÂNICAS
SAIS
Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-.
Sais são produto de reação de ácido com uma base de Arrehnius – Reação de neutralização ou salificação.
	HCl + NaOH NaCl + H2O
ácido
base
sal
água
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
Sais neutros, ácidos e básicos.
 -Sais neutros ou normais: são os que não contém, na sua constituição, H+ proveniente de ácido, nem OH- proveniente de base. NaCl, Na2SO4
 -Sais ácidos: são os que na sua constituição, ainda contém um ou mais átomos de hidrogênio do ácido de que derivam. NaHSO4
-Sais básicos: são os que, na sua constituição, ainda contém uma ou mais OH- da base de que derivam. Pb(OH)NO3
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
c) Sais de reação neutra, ácida ou básica
 - Sais de reação neutra: Reações de neutralização total
	Todos os H+ do ácido e todos os OH-
reagem.
	Ácido forte + Base forte	
	Ácido fraco + Base fraca
	H2SO4 + 2 KOH K2SO4 + 2 H2O
Sal neutro de reação neutra
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
- Sais de reação neutra: Reações de neutralização total
 HCl + NaOH NaCl + H2O
 ácido hidróxido cloreto 
 clorídrico de sódio de sódio
 HNO2 + KOH KNO2 + H2O
 ácido hidróxido nitrito 
 nitroso de potássio de potássio
 
 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6 H2O
 ácido hidróxido ortofosfato
 ortofosfórico de cálcio de cálcio
 
 
FUNÇÕES INORGÂNICAS
Solubilidade dos sais normais:
		
Sal
Solubilidade
Exceções
Nitratos
Cloratos
Acetatos
Solúveis
Cloretos
Brometos
Iodetos
Solúveis
Ag+, Hg2+2, Pb+2
sulfatos
solúveis
Ca+2, Sr+2, Ba+2, Pb+2
Sulfetos
Insolúveis
Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, NH+4, Ca=2. Sr+2, Ba+2
Outros sais
insolúveis
Li+, Na+, K+, Rb+,Cs+, NH+4
FUNÇÕES INORGÂNICAS
	
Alguns sais cristalizam com uma ou mais moléculas de água. 
 CuSO4. 5 H2O (sulfato cúprico pentahidratado)
Sais hidratados ou hidratos - água de hidratação ou cristalização
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
 - Sais de reação ácida: Neutralização parcial da base
 Sais básicos ou hidroxi-sais
 Apresenta uma ou mais OH- e um único cátion
	
	HCl + Zn(OH)2 Zn(OH)Cl + H2O
Sal básico de reação ácida
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
 - Sais de reação básica: Neutralização parcial do ácido
 Sais ácido ou hidrogeno-sais
 Apresenta uma ou mais H+ e um único cátion e um único tipo de ânion
	NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O
	
hidrogenosulfato de sódio
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
 - Sais simples: resultam da ação de um só ácido sobre uma só base
	HCl + NaOH NaOH + H2O
FUNÇÕES INORGÂNICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
	
- Sais duplos ou mistos: um di, tri ou tetrabase reagindo com ácidos diferentes – sais duplos quanto ao ânion
BASE + ÁCIDO SAL DUPLO ÁGUA
OH + HBrBr-HOH
CaCa+2
OH + H ClCl-HOH
Abreviadamente:
Ca(OH)2+HBr+HClCaBrCl+2 H2O
Cloreto-brometo de cálcio
FUNÇÕES INORGÂNICAS
Óxidos
São compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo
Fórmula geral:
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FUNÇÕES INORGÂNICAS
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/oxidos/imagens/Oxidos13.jpg
Referências
ATKINS,P; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5 ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 
FELTRE, Ricardo. Química. 7. ed. São Paulo: Moderna, 2008, v. 1.
RUSSEL, J. B. Química Geral. São Paulo: Makron Books, 1994.V1
Modelo atômico: http://www.vestibulandoweb.com.br/quimica/teoria/modelo-atomico.asp
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