Quimica Inorgânica Anglo

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Inorgânica
aoglo
VESTIBULARES
ELETROSFERA DO ÁTOMO
nível de energia 1" 2" 3" 4" 5" 6" 7"
camada K L M N O P Q
subníveis 15 25 2p 35 3p 3d 45 4p 4d 41 55 5p 5d 51 65 6p 6d 75 7p
subníveis 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 5 7 1 3 5 1 3
n" de orbitais --C 1 4 9 16 16 9 4camadas
subníveis 2 2 6 6 10 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 2 6
n" máximo de elétrons --C 2 8 18 32 32 18 8camadas
NÚMEROS IMPORTANTESDIAGRAMA DE PAULlNG
15
25
35 3d
45 4d 4f
55 5d 5f
65 6d
Z nQ atômico
A n2 de massa
n, n2 de prótons
n, n2 de nêutrons
n, n2 de elétrons
Z = n,
A = n, + n, = Z + n,
n, = A-Z
átomo neutro
Z A n, n, n,
i5ótOP05 ~ ~ n.= n, =Z
isóbaros ~ ~ ~ ~
isótonos ~ ~ ~ ~
subnível s subnível p subnível d
-1 O +1 -1 O +1 -2 -1 O +1 +2 -2 -1 O +1 +2, , . d' • di .t ~s p . p " ", , . i d' ti !1 ~O p " p i ..' ~ , • 1 1· ir d' ~ d' ti H .i ~p . p +l ! . ! d' r t' .i !i "
d' d" • !i .i ti T
subnível f
-3 -2 -1 O +1 +2 +3
f' !
r !
t' !
r • ! .•.
r •
t' !
f' "
O +1 +2 +3
" ~ .
PRINCIPAIS ÂNIONS PRINCIPAIS CÁTIONS
F- fluoreto 1- iodeto CN- cianeto COM Nox FIXO
cr cloreto 10- hipoiodito CNO- cianato H+ NH4+ Li+ Na+
CIO- hipoclorito 1°3- iodato [ tiocianato K+ Rb+ CS+ Ag+
C102- cio rito 1°4- periodato CN5- sulfocianato Mg 2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
C103- clorato N02- nitrito rodaneto Ra2+ Zn2+ Cd2+ Be2>
C104- perclorato N03- nitrato Mn04- permanganato A13+ Bi3+ Ga3+ In3+Br- brometo P03- metafosfato A102- aluminato
BrO- hipobromito H2P02- hipofosfito OH- hidróxido
Br03- bromato H3C-COO-acetato W hidreto COM Nox VARIÁVEL
Cu+ *Cu2+ H92
2+ *Hg 2+
02- óxido 540t tetrationato MnOt manganato Au+ *Au3+ Fe2+ *Fe3+
Ol- peróxido HPOt fosfito MnOt manganito *C02+ Co3+ *Ni2+ Ni3+52- sulfeto CrOt cromato 5nOt estanito
Cr2+ *Cr3+ 2+ 4+50l- sulfito Cr20t dicromato 5nOt estanato *Mn Mn
*Pb2+ Pb4+ *Sn2+ 4+50/- sulfato cot carbonato PbOt plumbito Sn
520l- tiossulfato c20t oxalato PbOt plumbato *Pd2+ Pd4+ *Pt2+ pt4+
52°82- persulfato 5i03
2- metassilicato ZnOt zincato (*) indica o Nox mais comum
N3- nitreto AsOt arsenito sso,': antimoniato NOMES
p3- fosfeto AsOt arseniato BOt borato Fe2+ cátion de ferro 11oucáticn ferroso
P043- (orto) fosfato seo,': antimonito Fe(CN)63-ferricianeto Fe3+ cátion de ferro 111oucáticn férrico
Hg 2+ cáticn de mercúrio 11ou
sio," ortossilicato p20t pirofosfato Fe(CN)64-ferrocianeto +2 cátion mercúrico(H )2+ cátion mercúrio Iou
+' g2 cáticn mercuroso
FORMULAÇÃO DE ÁCIDOS, BASES E SAIS
An-+ nl+'
ETO
ITO
ATO
ânion sulfeto
ânion sulfito
ânion sulfato
~HnA
~íDRICO
~OSO
~ICO
ácido sulfídrico
ácido sulfuroso
ácido sulfúrico
Os nomes dos ácidos são obtidos pela
troca do sufixo do ânion, eto, ito e ato,
pelos correspondentes ídrico, 050 e ico.
C?" + m(OHf -- Cm+(OH-)m OU C(OH)m
pCm++ qAn- __ (Cm+)p(An-)q OU CpAq
BASE ou HIDRÓXIDO
SAL (p e q são os menores números
inteiros para que p . m = q . n)
hidróxido de crômio 111
OH- Cr3+
Cr(OH)3
fosfato de ferro 111
pot Fe3+
FeP04
pirofosfato de ferro 11
p2074- Fe2+
Fe2P207
fosfeto de cálcio
p3- Ca2+
Ca3P2
sulfeto de estanho IV
S2- Sn4+
SnS2
ortossilicato de alumínio
SiO/ A13+
AI4(Si04)3
CONVERSÃO DE FÓRMULAS ESTRUTURAIS EM FÓRMULAS ELETRÔNICAS
Exemplos:,. Etapa: substitua os traços (-) e as
setas (~) da fórmula estrutural por
pares de elétrons.
A-B -+A;B
A=B -+A::B
A=B -+A:SB
A-4B -+A:B
A+-B-+A:B
(.) representa elétrons de valência do
átomo de A.
(x) representa elétrons de valência do
átomo de B.
~ etapa: se houver elétrons de valência
de A e/ou de B que não participam das
ligações cova lentes e nem dativas,
assinale-os na fórmula eletrõnica.
FÓRMULAS ELETRÔNICAS
E ESTRUTURAIS DE ÃNIONS
São deduzi das das fórmulas estruturais
e eletrônicas dos respectivos compostos
hidrogenados, pela eliminação parcial
ou total de seus H+ (H sem seu elétron,
isto é, próton).
:0:
•• xx ••
H:O;S;O :H
•• IX ••
:0:
o
H-O-S-O-H
O
O
l' :0: cH:O:S:O:
":0: ..
HSO,- H-O-S-O
O
O
O-S-O
O
:0:
•• xx •• !:-:'
:O;S;O:
••• x ••
:0:
so,':
H-O-N=O
t
O
H-O-S-O-H
t
O
H:O:N::O
"O
H:O;S:O:H
"O
H:O:N::O
•• xx ••
:0:
H:O:S:O:H.. .x .•
:0:
H:O:CI :0:
•• xx ••
:0:
NOMES DE HIDROGENOÂNIONS
(mono) hidrogenossulfeto (*) ou
sulfeto (mono) ácido ou bissulfeto
(mono) hidrogenossulfito (*) ou
sulfito (mono) ácido ou bissulfito
HSO.-
(mono) hidrogenossulfato (*)
ou sulfato (mono) ácido ou
bissulfato
(mono) hidrogenocarbonato (*) ou
carbonato (mono) ácido ou
bicarbonato
diidrogenofosfato (*) ou
fosfato diácido
(mono) hidrogenofosfato (*) ou
fosfato (mono) ácido
FÓRMULAS ESTRUTURAIS E ELETRÔNICAS DE HIDRÓXIDOS (BASES) E (SAIS)
Ca2+(OH)
hidróxido de
cálcio
[
:0: j2 •••.••• o
[Ca·b :O:P:O:-
:0:.. ,
[
:Õ: 12 e•• 1( •••[Ca .J :R:r.:R:H
:0:
fosfato de cálcio
[Ca
2 ][HPOtl
hidrogenofosfato
de cálcio
[
O 12 P I[Ca 13 o-b-O 2
[
O 12· I[Ca J o-b-O-H
SÉRIE DE REATIVIDADE DOS METAIS E NÃO METAIS
METAIS - ALC. >ALC. TER. >AI »Mn >Zn »Crc-Fe s-Coc-Nl c-Sn»Pb >H>Bi »Cu >Hg >Ag »Au
METAIS ALCALINOS (ALC.) - Cs > Rb > K> Na > Li
METAIS ALCALINO TERROSOS (ALC. TER.) - Ra > Ba > Sr > Ca > Mg > Be
NÃO METAIS - F > O > CI > Br > I > S > C
REAÇÃO DE DESLOCAMENTO
AB + C - CB+A
AB+C - AC + B
CUS04 + Zn
CuSO. + Ag
CaBr2 + CI2
CaBr2 + b
H2S04 + Zn
diluldo
H2S04 + Ag
dllUldo
2HOH + 2Na _ 2NaOH + H2
-ZnSO. + Cu
- não há reação
-CaCb + Br2
- não há reação
-ZnS04 + H2
- não há reação
FÓRMULAS ESTRUTURAIS DOS PRINCIPAIS ÁCIDOS
H-CI H-O-CI H-O-CI+O
HCI HCIO HCIO,
ácido clorídrico ácido hipocloroso ácido cloroso
O O
-+ '"
H-S-H H-O-S-O-H H-O-S-O-H,.
O
H,S H,SO, H,SO,
ácido sulfidrico ácido sulfuroso ácido sulfúrico
H O
I -+ H-O'p/O-H
H-O-P+O H-O-P-O-H
I I O••.. 'O-H
H H
HH,PO, H,HPO, H,PO,
ácido hipofosforoso ácido fosforoso ácido fosfórico
/O-H H-O-N=O OH-O-As t
'O-H H-O-N=O
H,AsO, HNO, HNO,
ácido arsenioso ácido nitroso ácido nítrico
o
-+
H-O-CI+O
HCIO,
ácido clórico
o
-+
H-O-S-O-H
t
S
H,S,O,
ácido tiossulfúrico
o
-+
H-O-P=O
HPO,
ácido metafosfórico
H-C=N
HCN
ácido cianídrico
H
H-O-C-O-H H-~-C-O-H H-O-Si-O-H
11 I II 11
O H O O
H,CO, H,C-COOH H,SiO,
ácido carbônico ácido acético ácido metassilícico
Os ácidos do F,Br e I são formulados por analogia com os do CI.
Os ácidos do As e Sb, com exceção do H,ASO, e H,SbO
"
são formulados por analogia com os do P.
Condições de ocorrência:
Reatividade de C > Reatividade de A
Reatividade de C > Reatividade de B
(Reatividade do Zn > Reatividade de Cu)
(Reatividade do Ag < Reatividade de Cu
(Reatividade do CI > Reatividade de 8r)
(Reatividade do I < Reatividade de 8r)
(Reatividade do Zn > Reatividade de H)
(Reatividade do Ag < Reatividade de H)
(Reatividade do Na > Reatividade de H)
H-O-S/ O-H
'O-H
H,BO,
ácido bórico
O
-+
H-O-CI+O
t
O
HCIO,
ácido perclórico
O O
-+ -+
H-O-S-O-O-S-O-H
t i-
a O
H,S,O.
ácido persulfúrico
H-O, / O-H
O•.. p-O-P+O
H-O/ 'O-H
H,P20,
ácido pirofosfórico
H-O-C=N
HCNO
ácido ciânico
O
-+
H-O-Mn+O
t
O
HMnO,
ácido permangânico
Li+H- Na+H- K+H- Ca2+(H-) Sr2+(H-)2
exceções: H-Be-H e H-Mg-H (hidretos covalentes)
POLARIDADE DE MOLÉCULAS x,Ym
(Eletrol"legatividade de x * eletronegatividade de Y)
Ela _
Ms+ H IÔNICA
NM + H COVALENTE
NM +NM COVALENTE
M+M
M+NM
METÁLICA
âe> 1,7
IÔNICA
âe < 1,7
COVALENTE
M + NM
exemplos
HI H20 H202 H2S H2Se H2Te
H3Sb H,C (e todos CXHy) SIH.
I-I 0=0 03 S3 (romb. e mon.)
Pn (verm.) C, (diamante e grafite)
S03 NO N02 CO CO2 CCI, PCI3
Fen (todos os metais) - LIGAS METÁLICAS
Ca2+(Cn2 (âe = 2,0)
HF
H3N
F-F
N=N
CI20
HCI HBr
H3P H~s
CI-CI Br-Br
p. (branco)
CI2S S02
HgCI2 (âe = 1,1)
Ms = metal do bloco sM = metal qualquer NM = Não metal e semimetal ~e = diferença de eletronegatividade
XV linear polar H-F H-CI H-Br H-I Br-CI C=O N=O
X2V
O S Se Te O O S .f'S~angular (V) polar / " / " / " / " / " / " / "
ou H H H H H H H H CI CI F F CI CI O O
XV2 linear apoiar H-Be-H CI-Be-CI O=C=O S=C=S
N P P N As As
X3V
piramidal polar /1" /1" /1" /1" ~I H /1"F F F CICICI BrBrBr HHH H CICICI
ou
f /CI /f0XV3 triangular (plana) apoiar F-B J CI-B" O=S '"
F CI O
H CI F
X,Y I I I
ou tetraédrica apoiar H-C-H CI-~-CI F-Si-Fxv, I I
H CI F
LIGAÇÕES ENTRE ÁTOMOS
H H H H
I I I I
-N·····. -N'''''. -N'''''. -N'''''.
H I HI H \ H I
H H H H
n NH3 - (NH3)n
LIGAÇÕES POR PONTE DE HIDROGÊNIO - ASSOCIAÇÃO MOLECULAR
F
H" "H
/
F
n HF-(HF)n
"'0'" "'0'"
/ -, /
H H H H
"'0'"
/ "H H
"0""'0'"
/ /
H H H H
n H20 - (H20)n
n C2H:
0
H - (C2H:
0
"H t
álcool etílico
~O ..·H-O"
H3C-C" ~C - CH3
O-H .. O
ácido acético
/H ( /H)
nR-N - R-N
H H n
amina primária
/R, ( / R,)
nR-N - R-N
H H n
amina secundária
Condição necessária para haver
ponte de hidrogênio:
presença de ligações
H-F ou H-O ou H-N na molécula.
REAÇÃO DE DUPLA TROCA
AB + CD -- AD + CB pode ocorrer quando, pelo menos, uma das três condições seja satisfeita
MAIS FRACO
AD e/ou CB seja MAIS VOLÁTIL que AB e/ou CD
MENOS SOLÚVEL
VOLATILlDADE
Ácidos voláteis
Ácidos fixos
ou não voláteis
HF, HCI, HBr, HI, H2S, HCN, HN02, HN03, H3C-COOH (acético)
(H2SO. , H3PO.) (e demais oxácidos do P),
todos os oxácidos do boro e silício.
Na2S + 2HCI -- 2NaCI + H2S
ácido fone ácido fraco
BaCI2+ K2SO. - BaSO. + 2KCI
solúvel solúvel insolúvel
MgCI2 + H2SO. -- MgSO. + 2HCI
100 o ",idl 01'"
FeCI2+ 2NH.OH- Fe(OH)2 + 2NH.CI
solúvel solúvel insolúvel
NaOH + NH.CI -- NaCI + NH.OH
b se fixa ~ or ttr
CaC03 + 2HCI - CaCI2+ (C02+ HP)
ácido forte ácido fraco
FORÇA DE ÁCIDOS E BASES
Ácidos fortes HCI, HBr, HI e oxácidos EOn(OH)m nos quais n ~ 2, tais como:
HCIO. ou CI03(OH), H2SO. ou S02(OH)2' HN03 ou N02(OH).
Ácidos semifortes HF e oxácidos EOn(OH)m nos quais n = 1, tais como:
H3PO. ou PO(OH)3' H2HP03 ou HPO(OH)2' HN02 ou NO(OH).
Ácidos fracos H2S, HCN e oxácidos EOn(OH)m nos quais n = O, tais como:
H3B03 ou B(OH)3' H~S03 ou As(OH)3' H.SiO. ou Si(OH) •.
Nota: o H2C03 é fraco, embora n = 1, porque é muito instável.
Os hidróxidos de metais e os sais são compostos iônicos e, como tal, ou se dissolvem
na água e se dissociam praticamente 100% (fortes), ou, são insolúveis e, praticamente
não se dissociaru (fracos). O hidróxido de amônia é uma base solúvel e fraca (é a única
base inorgânica que não é composto iônico.
Os hidróxidos de metais e os sais são não voláteis ou fixos, porque, são compostos
iônicos (sólidos de elevado ponto de fusão e ebulição). O hidróxido de amônio é uma
base volátil (na realidade, o NH3 que é volátil)
SOLUBILIDADE DAS BASES E SAIS
N03-, H3C-COO-
cr. Br-, r
so,"
S2-eOH-
C03
2
- e ro,"
outros ânions
Regra
solúveis
solúveis
solúveis
insolúveis
insolúveis
insolúveis
Exceções
Ag+, co'. Hg/+, Hg12,Bil3
(Ca2+),Sr2+,Ba2+,Pb2+
U+,Na+,K+,Rb+,Cs+,NH.+, Ca2+,Sr2+,Ba2+
Li', Na", K+,Rb+,cs'. NH:
Li', Na', K+,Rb+, cs'. NH:
PRINCIPAIS ÁCIDOS E BASES INSTÁVEIS
H2C03 -- HP + CO2
H2S03 -- Hp + S02
H2S203-- H20 + S02 + S
Hg(OH)2 - HgO + HP
H92(OH)2- H920 + HP
2AgOH - A920 + HP
Boro Carbono Nitrogênio Oxigênio Flúor Neônio
13~ 14 28,1 15\ 31,0 16 32,1 17 35,5 39,9
AI Si P S CI Ar
Silício Fósforo Enxofre Cloro Argônio
20 140,1: 21 45,0 II 22 47,9, 23 50,911 241 51.0Jj 251 54,9.! 26155,'1 27 15',91[281 58,7I 29I 63,51 30165,'1 31 169,1I 32 11.6 33 14,9 34 19,0 35 19,9 ... 83,8
Potássio! ~!!.1E!~iO J TI!~iO. ve~iO i cç!o M~!t fe~. E~o ~U~I. ~~. ~n~. ~~ •. G!!iO ~~o ~ê~O !!o KrCriptônio
31185,51[" 81,6 1139, ",9 ,I 40' 91'21[ 41 92,91r <21 95,9JI 431 {98111 441101JI" J 10311 •• J "0 '[471 10. 11481112 11 "J 115Ir 50 i 1191 51 122 52 128 53 12J ~ 131
Xe
~~o I ES!!iO !.1 Z!Ô!iO ~~ M~d~iO T!~iO I ~ê~O ~~ !á~O ~,_ E~o !~ !~o A!m~io !~o IO~O
561131 11571 139 I 12 178JI131 181 i ", 1841151186 I{ 16 190 'I TI 192 18, 195, 191 191 f •• 201!f 81j 2041[82' 201 11 831 209 J ,,{2Q91 es {2101 (222)
Rn
Césio !~.L~~iO ~n! T!~iO' Tun~nio ~!J ~m~ !í~O: p~!a ~~ I M~C'iO J !~o c~~ol B!~to !~o ~!o Radônio
881(226)f 89J(227)j 104 (261)jI1051!262)J1106! (266)'[1071!264UI 108!(269l1I1091!268)!1 1101(269)J 111J(272)lr 1121(277)JI113 * 1.1141!285lJ1115 * I 1161!289111 117 * 1111 *
Ra Ac _ Rf Db Sa Bh Hs Mt I Ds Ra I Uub Uut Uua UUD Uuh UUS
Número
atômico
51mbolo
Nome do
elemento ~
6 12,0
C
Carbono
Promécio
u::s:e
Massa atômica (com 3 algarismosr~~i~~~~~S~:~~:~~i:g~~12C
mais estável
92 238
U
93 (237)
Np
Neptunio Férmio MendelévioUrânio