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Ácidos de Arrhenius Teoria de Arrhenius Classificou as substâncias, em eletrólitos e não eletrólitos conforme suas espécies químicas formassem ou não íons ao serem dissolvidas em água Dissociação Compostos iônicos Quebra do reticulo cristalino pela presença do solvente ou fusão so sólido Separação de íons preexistentes Ex.: Cloreto de sódio Ionização Compostos moleculares Quebra de ligações polares com a formação de íons Ex.: HCl Grau de ionização ou dissociação (α) Medir a extensão de uma ionização ou dissociação De acordo com o valor de α, pode-se classificar os eletrólitos em: Fortes α > 50% Moderados 5% < α < 50% Fracos α < 5% Ácidos Segundo Arrhenius: são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+ Compostos exclusivamente moleculares Em meio aquoso, o íon H+ é capturado pela água, dando origem ao íon hidrônio ou hidroxônio H+(aq) + H2O(l) H3O+(aq) Obs.: Os ácidos com mais de um hidrogênio ionizável liberam o H+ em etapas sucessivas Classificação dos ácidos Quanto a existência de oxigênio Hidrácidos ou desoxiácidos: não possuem oxigênio Ex.:HCl Oxiácidos: possuem oxigênio Ex.: H2SO4 Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis Monoácidos (1H+) Ex.: HCl Diácidos (2 H+) Ex.: H2SO4 Triácidos (3 H+) Ex.: H3PO4 Tetrácidos (4 H+) Ex.: H4P2O7 Quanto a força (de acordo com o grau de ionização) Para os hidrácidos: Fortes: HCl < HBr < HI Médio: HF Fracos: os demais Comparar a força entre os hidrácidos de uma série formada por elementos de uma mesma natureza levar em consideração o raio atômico dos elementos quanto maior for o comprimento de uma ligação, mais facilmente ela será rompida, tornando o eletrólito forte. Para os oxiácidos Regra Prática Nº oxigênios – Nº de H+ ionizáveis Classificação Fraco 1 Médio 2 Forte 3 Muito Forte Obs.: Não é valida para o H2CO3 fraco Cuidado! H3PO3 2 H+ H3PO2 1H+ Comparar a força entre oxiácidos de uma série, formados por elementos de uma mesma família e com o mesmo número de oxigênios, é necessário levar em consideração a eletronegatividade desses elementos o ácido será mais forte quanto mais eletronegativo for o halogênio Para comparar a força entre oxiácidos de uma série, formados pelo mesmo elemento químico e com diferentes números de oxigênios, é necessário levar em consideração a polarização da ligação OH, gerada pelos grupos ligados a hidroxila quanto mais eletronegativo for o átomo ligado à hidroxila e quanto maior for o número de átomos de oxigênios ligados ao elemento central , maior será a força do ácido Quanto à volatilidade Ácidos fixos (são sólidos ou líquidos pouco voláteis): H2PO4 Ácidos voláteis (são gases ou líquidos voláteis): HCl A volatilidade de um ácido no estado liquido será menor quanto mais intensas forem suas interações intermoleculares Nomenclatura dos ácidos Hidrácidos Ácido ___________ (nome do ânion –eto) ídrico Ex.: Cl- cloreto HCl ácido clorídrico Oxiácidos Ânion Ácido -ito +oso -ato +ico Quando o elemento forma dois oxiácidos Ácido _______________ (nome do ânion –ato) maior NOx Ácido _______________(nome do ânion –ito) menor NOx Quando um elemento forma três ou quatro oxiácidos ( Do maior para o menor NOx do elemento central) Ácido per (nome do ânion –ato) ico Ácido (nome do ânion –ato) ico Ácido (nome do ânion –ito) oso Ácido hipo (nome do ânion –ito) oso Quanto à diferença do grau de hidratação Recebem os prefixos orto-, para- e meta-, respectivamente, indicando a quantidade de água descrescente Principais ácidos do cotidiano Ácido fosfórico (H3PO4) Acidulante em produtos alimentícios Fabricação de fertilizantes Ácido clorídrico (HCl) Comércio impuro ácido muriático Presente no suco gástrico Utilizado na limpeza de edifícios e superfícies metálicas Ácido sulfúrico (H2SO4) É o ácido mais importante na indústria e em laboratório Utilizado na fabricação de fertilizantes Usado nas baterias automotivas É um dos desidratantes mais energéticos “destrói” papel, tecido de algodão, , madeira, açúcar, entre outros materiais Produz sérias queimaduras na pele É um dos componentes da chuva ácida em ambientes poluídos Ácido nítrico Fabricação de explosivos, tais como: nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT) Utilizado na fabricação de salitre fertilizante na agricultura e na fabricação de pólvora negra É encontrado na água da chuva, quando esta é acompanhada de raios, ou em ambientes poluídos Concentrado é um liquido muito volátil Ácido fluorídrico (HF) Corroer vidro utilizado para gravação em vidro Ácido cianídrico (HCN) Extremamente tóxico O HCN gasoso é o gás das câmaras de gás Ácido carbônico (H2CO3) Está presente nas águas minerais gaseificadas e nos refrigerantes É o ácido da chuva ácida em ambientes não poluídos e na ausência de raios e relâmpagos Bases de Arrhenius Em água liberam como único ânion OH- (hidroxilas) NaOH(s) Na+(aq) + OH-(aq) Classificação das Bases Quanto ao número de hidroxilas Monobase (1 OH-): NaOH Dibase (2 OH-): CaOH Tribase (3 OH-): Al(OH)3 Tetrabase (4 OH-): Sn(OH)4 Quanto a solubilidade em água Solúveis: Hidróxidos da família 1ª e NH4OH Parcialmente solúveis: Hidróxidos da família 2ª Praticamente insolúveis: Todos os demais hidróxidos Quanto ao grau de dissociação (α) Bases fortes: α > 50% Hidróxidos da família 1A e 2ª Exceção: Mg (OH)2 Bases fracas: α < 50% Todos os demais hidróxidos Obs.: Maior solubilidade Maior número de OH- Maior condutividade elétrica Nomenclatura das Bases Hidróxido de ___________ (nome do cátion ligado a hidroxila) Cátion possui mais de um NOx Maior NOx: sufixo –ico Menor Nox: sufixo –oso Características das Bases Sabor adstringente Conduzem corrente elétrica em solução aquosa e no estado fundido Apresentam ação recíproca com os ácidos Neutralização ácido-base Interação com indicadores Fenolftaleína: Vermelho róseo Alaranjado de metila: Amarelo Tornassol: Azul pH > 7,0 Principais bases do cotidiano Hidróxido de sódio ou soda cáustica - NaOH Fabricação do sabão e da glicerina Limpeza doméstica Inúmeros processos industriais Ex.: Indústria petroquímica É obtida por eletrólise de NaCl Hidróxido de Cálcio - Ca(OH)2 Cal hidratada Obtida na reação de cal virgem com água Agricultura: diminui a acidez do solo Hidróxido de magnésio – Mg(OH)2 Leite de Magnésia (Anti-ácido estomacal) Amônia (NH3) e hidróxido de amônio (NH4OH) Fabricação de ácido nítrico Fabricação de sais de amônia fertilizantes Produtos de limpeza Sais Compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação) KOH-(aq) + HBr (aq) KBr (aq) + H2O (l) Classificação dos sais Sais Normais Quantidade de H+ do ácido = Quantidade de OH- da base NaOH + HCl NaCl + H2O Formulação : Existem sais normais que, ao se cristalizarem, retêm em seus retículos cristalinos moléculas de água Nomenclatura: Nome do ácido ↔ Nome do sal Idríco ↔ eto Oso ↔ ito Ico ↔ ato Caso o elemento forme somente um sal: Escreve-se o nome do ânion derivado, alterando-se o sufixo, seguindo-se da preposição “de” mais o nome do cátion. Ex.: NaCl Cloreto de sódio Caso o elemento forme mais de um sal: Maior NOx sufixo –ico Menor NOx sufixo –oso Ou o Nox em algarismo romano após o nome do cátion Ex.: FeCl2 Cloreto de Ferro (II) ou cloreto ferroso Para sais hidratados colocar o prefixo mono-, di-, tri- e seus derivados antes da palavras hidratado. Ex.: CaCl2 .2H2O Cloreto de cálcio diidratado Sais ácidos ou hidrogenossais Neutralização parcial Nº de OH- < Nº de H+ Possuem um resíduo ácido após a neutralização NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O Nomenclatura: pode ser dada de várias formas Ex.: NaH2: Ortofosfato monosódico / Ortofosfato diácido de sódio / Di-hidrogenio-ortofosfatode sódio Usualmente, os sais derivados de biácidos recebem o prefixo bi Sais básicos ou hidroxissais Neutralização parcial Nº de OH- > Nº de H+ Ba(OH)2 + HCl Ba(OH)Cl + H20 Nomenclatura: semelhante à dos sais ácidos Al(OH)2 + HCl : Cloreto dibásico de alumínio / di-hidroxicloreto de alumínio Sais duplos ou mistos Quando um di, tri ou tetrácido reage com bases diferentes, temos sais duplos em relação ao cátion LiOH + NaOH + H2SO4 LiNaSO4 + 2H2O Quando uma di, tri ou tetrabase reage com ácidos diferentes, tem-se sais duplos em relação ao ânion Ba (OH)2 + HCl + HCN BaClN + 2H2O Nomenclatura; LiNaSO4 sulfato de lítio e sódio Caráter ácido de um sal Ao serem dissolvidos em água , reagem com ela originando em solução íons H+ (H3O+) Apresentam: Um cátion que origina uma base fraca Um ânion que origina um acido forte Hidrólise salina reação entre o sal e a água Caráter básico de um sal Sais que ao serem dissolvidos em água, reagem com ela originando em solução íons OH- Apresentam: Um cátion que origina uma base forte Um ânion que origina em ácido fraco Caráter neutro de um sal Sais que ao serem dissolvidos em água, não aumentam a concentração de íons H+ nem de íons OH- Apresentam: Um cátion que origina uma base forte Um ânion que origina um ácido forte Propriedades dos sais São compostos cristalinos, geralmente sólidos, com altas temperaturas de fusão e de ebulição Sofrem dissociação quando interagem com um solvente polar Possuem, normalmente, sabor salgado A maioria dos sais é solúvel em água Aplicações dos principais sais Cloreto de sódio (NaCl) Alimentação Conservação de carnes Obtenção de misturas refrigerantes Obtenção de Na, Cl2, H2 e compostos tanto de sódio como de cloro Medicina soro fisiológico Nitrato de sódio (NaNO3) Salitre do Chile Fertilizantes agrícolas Fabricação de pólvora Carbonato de Sódio (Na2HCO3) Impuro comercialmente vendido como soda Fabricação de vidro Fabricação de sabões Bicarbonato de sódio (NaHCO3) Antiácido estomacal Fabricação de fermento Fabricação de extintores de incêndio (extintores de espuma) Floureto de sódio (NaF) Prevenção de cáries dentais Carbonato de cálcio Na natureza calcário e mármore Fabricação de CO2 e da cal viva (CaO) Fabricação de vidro comum Fabricação de cimento Portland Sulfato de cálcio (CaSO4) Fabricação de giz Gesso variedade de CaSO4 hidratado Sulfato de magnésio (MgSO4) Emprego medicinal como purgativo Sulfato de Bário (BaSO4) Emprego medicinal como “meio opaco” para realização de radiografia gastrointestinal Óxidos Todos os compostos binários em que o oxigênio é o elemento mais eletronegativo Normalmente, o oxigênio nos óxidos possui NOx = -2 Classificação dos óxidos Quanto ao tipo de ligação Óxidos moleculares: São óxidos de ametais, sendo, geralmente, gases ou líquidos, e possuindo ligações covalentes Ex.: CO2 Óxidos iônios: são óxidos de metais de baixa eletronegatividade, sendo, geralmente, sólidos, e possuindo ligações iônicas Ex.: Ca0 Óxidos de caráter intermediário: São óxidos de metais de eletronegatividade mediana Ex.: ZnO Óxidos covalentes: São óxidos, geralmente sólidos, cujos átomos que os compõem formam ligações covalentes, estabelecendo uma macroestrutura com um número indefinido de átomos Ex.: (SiO2)n Quanto ao comportamento químico Óxidos básicos: São óxidos que se comportam como base em uma reação de neutralização ou que, em meio aquoso, originam uma base. São formados por metais de baixo NOx e são sólidos iônicos de elevadas TE e TF. São pouco solúveis (exceto os das famílias 1A e 2ª) Ex.: Fe2O3 Óxidos ácidos ou anidridos: São óxidos que se comportam como ácidos em reações de neutralização ou que, em meio aquoso, originam ácidos. São formados por metais de alto NOx ou por ametais. Ex.: SO2 Alguns anidridos, produzem dois ácidos diferentes quando reagem com a água. São denominados anidridos duplos. Ex.: N2O4 + H2O HNO2 + HNO3 Outros anidridos, quando são hidratados com quantidades crescentes de água, produzem ácidos diferentes Óxidos anfóteros: São óxidos que se comportam como ácidos ou como bases em reações de neutralização, dependendo do meio. Ex.: Al2O3 Óxidos neutros: São óxidos indiferentes, não reagindo como ácidos, bases ou água. São óxidos gasosos de ametais. Ex.: CO Quanto à estrtura Óxidos duplo, mistos ou salinos: São óxidos formados pela associação de dois outros óxidos do mesmo elemento Ex.: Fe3O4 (FeO + Fe2O3) Peróxidos: São óxidos em que o NOx do oxigênio é -1. Reagem com água ou ácidos diluídos, produzindo água oxigenada. Obs.: Quando um metal der origem a vários óxidos, o seu caráter varia de acordo com a variação do NOx. NOx aumenta Caráter ácido aumenta Nomenclatura Quando um elemento forma um único óxido: Oxido de _____________________ (nome do elemento ligado ao oxigênio) Ex.: Na2O Quando o elemento forma mais de um óxido deve-se enunciar o NOx do elemento em algarismo romano ou enunciar o número de átomos do elemento e de oxigênio Ex.: FeO : óxido de ferro, óxido ferroso, Monóxido de (mono) ferro Para elementos que apresentam mais de dois NOx usam-se os prefixos hipo- e per- Anidridos: Se o elemento possui 1 NOx Anidrido ____________ (-ico) Se o elemento possui 2 NOx Anidrido _____________(-oso) Anidrido _____________(-ico) Se o elemento possui 4 NOx Anidrido hipo _____________(-oso) Anidrido _____________(-oso) Anidrido _____________(-ico) Anidrido per _____________(-ico) Principais óxidos do cotidiano Óxido de cálcio (CaO) Sólido branco com temperatura de fusão extremamente elevada Cal viva ou cal virgem Em contato com a água forma a água de cal Óxido de hidrogênio (H2O) Peróxido de hudrogênio (H2O2) Líquido incolor, instável, viscoso e solúvel em água Utilizada: para alvejamento, como antisséptico e microbicida Óxido de magnésio Sólido branco, inodoro, pouco solúvel em água Usado na fabricação de tijolos refratários Suspensão aquosa antiácido (leite de magnésia) Dióxido de carbono (CO2) (Gás carbônico) Gás incolor e pouco solúvel em água Muito importante para a vida animal e vegetal fotossíntese Estado sólido gelo-seco Um dos grandes responsáveis pelo efeito estufa
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