aula de química funções inorgânicas

Prévia do material em texto

*
	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
*
Ácidos 
	Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que, em solução aquosa, liberam como cátion o Hidroxônio ou hidrônio (H3O+ ou H+).
 Ionização de um Ácido
					 
HCl + H2O  H3O+ + Cl-
H2SO4 + 2H2O  2H3O+ + SO42-
H3PO4 + 3H2O  3H3O+ + PO43-
*
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+
*
Classificação dos Ácidos
Quanto a presença ou ausência de Oxigênio
	Hidrácidos (HCl, H2S, HBr)
	Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4)
Quanto a presença ou ausência de Carboxila (-COOH)
	Orgânicos (CH3-COOH, HOOC-COOH)
	Inorgânicos (H2CO3, H2CO2, HCN)
*
Classificação dos Ácidos
Quanto ao número de elementos Químicos:
	Binário (HCl, HBr, HF)
	Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN)
	
Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis:
	Monoácidos (HCl, HI, H3PO2)
	Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) 
	Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2)
	Tetrácidos (H4P2O7)
*
Quanto ao Grau de Ionização (a)
Ácidos fracos: 0< a < 5%
Ácidos moderados: 5% £ a £ 50%
Ácidos fortes : 50% < a < 100%
 Nº de Mol Ionizados
a = 
 Nº Inicial de Mols
Ácido fraco: HClO
Ácido moderado: H3PO4
Ácido forte : H2SO4 ,HClO4
*
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 forte Ex.: H2SO4
*
Nomenclatura Oficial:
Hidrácidos
	Seguem a seguinte regra:
	Ácidos + ídrico
	 Radical do Elemento
Oxiácidos
Seguem a seguinte regra:
*
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 
+1
+7
+4
Nomenclatura Oxiácidos:
*
Exemplo:
H2S
+2
- 2
Ácido sulfídrico
H2SO3
+2
+4
Ácido sulfuroso
H2SO4
+2
+6
Ácido sulfúrico
- 8
*Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”.
- 6
*
Características gerais dos ácidos
Apresentam sabor azedo;
Desidratam a matéria orgânica;
Deixam incolor a solução fenolftaleína, e vermelho o papel de tornassol;
Neutralizam bases formando sal e água;
*
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.
*
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.
Ácidos importantes:
*
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:
+ 3HNO3 
+ 3H2O 
TNT
*
4) H3PO4 – Ác. Fosfórico (Acidulante INS-338)
	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:
*
Bases 
	De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila).
NaOH  Na+ + OH- 
Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH- 
Al(OH)3  Al3+ + 3OH- 
Possuem OH- 
Metais;
Lig. Iônicas;
Sólidas.
*
Bases 
* NH3 + H2O  NH4OH
Ametais;
Lig. covalentes;
Solução aquosa;
Volátil.
(exceção)
*
Nomenclatura 
Hidróxido de _________________ 
 Nome do Elemento
 NaOH		hidróxido de sódio
Fe(OH)2 	hidróxido de ferro II
Fe(OH)3 	hidróxido de ferro III
*
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 (1A) e metais alcalinos terrosos (2A).
	- Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases.
*
Classificação 
Quanto à Solubilidade em Água
	- Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos e o hidróxido de amônio (NH4OH).
	- Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos.
	- Insolúveis: todos os demais hidróxidos.
KOH
Monobase
Forte
Solúvel 
Al(OH)3
Tribase
Fraca
Insolúvel 
*
Características gerais das bases
Apresentam sabor adstringente;
Deixam vermelha a solução de fenolftaleína, e azul o papel de tornassol;
Neutralizam ácidos formando sal e água;
*
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:
*
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 em construções, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces.
Bases importantes:
CaO + H2O  Ca(OH)2
Cal Virgem
Cal Apagada
*
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.
Bases importantes:
Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O
*
 4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio
	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:
*
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 total
Salificação
*
	(nome do ânion) de (nome do cátion)
Nomenclatura 
 Sufixo do ácido Nome do ânion
	ídrico		 eto
	ico			 ato
	oso ito
H2SO4 + Ca(OH)2  
 + 2 H2O 
H2SO4 + Ca(OH)2  
 CaSO4 
H2SO4 + Ca(OH)2 
Ácido sulfúrico 
Sulfato de cálcio (gesso)
*
		CLASSIFICAÇÃO
Quanto à Presença de Oxigênio
- Oxissais : CaSO4 , CaCO3 , KNO3
- Halóides: NaCl , CaCl2 , KCl
Quanto ao Número de Elementos
- Binários: NaCl , KBr , CaCl2
- Ternários: CaSO4 , Al2(SO4)3
- Quaternários: NaCNO , Na4Fe(CN)6
*
CLASSIFICAÇÃO
Quanto à Presença de Água
- Hidratados: CuSO4.5H2O; CaSO4.2 H2O
- Anidro: KCl; NaCl; CaSO4
Quanto à Natureza
- Neutros ou normais: NaBr; CaCO3
- Hidrogenossais: NaHCO3; CaHPO4
- Hidroxissais: Ca(OH)Br
- Duplos ou mistos: NaKSO4; CaClBr
*
 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  Na2SO4 + 2 H2O
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais normais: Possuem um único tipo de cátion e um único tipo de ânion em solução aquosa.
NOMENCLATURA
(nome do ânion) de (nome do cátion*) 
*uma valência
KNO3 - 	nitrato de potássio
MgCl2 - cloreto de magnésio
Ca3(PO4)2 - fosfato de cálcio 
Al2(SO4)3 - sulfato de alumínio
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais normais
NOMENCLATURA
(nome do ânion) de (nome do cátion*) 
*mais de uma valência
FeSO4 - 	sulfato de ferro II ou sulfato ferroso
Fe2(SO4)3 - sulfato de ferro III ou sulfato férrico
CuNO3 - nitrato de cobre I ou nitrato cuproso
Cu(NO3)2 – nitrato de cobre II ou nitrato cúprico
*
 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
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS e
	NOMENCLATURA
Sais hidrogenados ou hidrogenossais: apresentam hidrogênio ionizável na fórmula, além de outro cátion e não possuem o ânion hidróxido. 
NOMENCLATURA
(prefixo (mono), di ou tri + hidrogeno + nome do ânion + de + nome do cátion) 
NaH2PO4 – di-hidrogenofosfato de sódio ou fosfato diácido de sódio
Na2HPO4 – (mono) hidrogenofosfato de sódio ou fosfato (mono) ácido de sódio
NaHSO4 – (mono) hidrogenossulfato de sódio ou sulfato (mono)ácido de sódio
NaHCO3 – (mono)hidrogenocarbonato de sódio ou carbonato (mono) ácido de sódio
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais hidrogenados ou hidrogenossais: *Nomenclatura - uso do prefixo “Bi”
Quando o hidrogenossal for originário de um ácido com dois hidrogênios ionizáveis (e somente nesses casos) , pode-se substituir o prefixo hidrogeno por bi.
HSO4-
SO42-
bissulfato
sulfato
H2SO4
H2CO3
HCO3-
CO3-2
bicarbonato
carbonato
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais hidroxilados ou hidroxissais: Sais que possuem o ânion hidróxido na fórmula, além de outro tipo de ânion, e não possuem o hidrogênio ionizável. 
NOMENCLATURA
(prefixo (mono), di ou tri + hidróxi + nome do ânion + de + nome do cátion)
Al(OH)2Cl – di-hidroxicloreto de alumínio ou cloreto dibásico de alumínio
Al(OH)Cl2 – (mono-) hidroxicloreto de alumínio ou cloreto (mono)básico de alumínio
Ca(OH)NO3 – (mono)hidroxinitrato de cálcio ou nitrato (mono) básico de cálcio
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais duplos ou mistos: Sais que possuem dois cátions diferentes ou dois ânions, excluindo H3O+ e OH-. 
NOMENCLATURA
Sal duplo quanto ao cátion
(nome do âniom + (duplo) + de + nome do cátion do elemento mais eletropositivo + nome do cátion do elemento menos eletropositivo)
NaNH4SO4 - sulfato (duplo) de sódio e amônio
KMgPO4 - fosfato (duplo) de potássio e magnésio
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
Sais duplos ou mistos: Sais que possuem dois cátions diferentes ou dois ânions, excluindo H3O+ e OH-. 
NOMENCLATURA
Sal duplo quanto ao ânion
(nome do âniom do elemento mais eletronegativo-nome do ânion do elemento menos eletronegativo + de + nome do cátion)
CaClBr - cloreto- brometo de cálcio
MgNO3Cl - nitrato-cloreto de magnésio
*
	 CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS 	e
	NOMENCLATURA
 	Sais hidratados: Sais que possuem moléculas de água integradas ao seu arranjo cristalino. (Água de cristalização ou água de hidratação). 
NOMENCLATURA
(nome do sal + prefixo para indicar o grau de hidratação + hidratado)
CaCl2 . 2 H2O - cloreto de cálcio di-hidratado
CuSO4 . 5 H2O - sulfato de cobre II penta-hidratado
AlCl3 . 6 H2O - cloreto de alumínio hexa-hidratado
*
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
*
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:
*
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
*
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:
*
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
*
Nomenclatura 
Regra geral:
(Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento
CO 
N2O5
P2O3
H2O
monóxido de (mono)carbono
pentóxido de dinitrogênio
trióxido de difosforo
monóxido de dihidrogênio
Para metais:
Nox fixo(1A 2A)- 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)
*
Classificação
Óxidos Ácidos
Óxidos Básicos
Óxidos Anfóteros
Óxidos Neutros
Óxidos Duplos
Peróxidos
*
18
1
2
 13 14 15 16 17
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Óxidos
Ácidos
(anidridos)
Nox ≥+4
Óxidos Anfóteros
OB + H2O  BASE
OB + ÁCIDO  SAL + ÁGUA
OA + H2O  ÁCIDO
OA + BASE  SAL + ÁGUA
ÓXIDO DUPLO OU MISTO= Me3O4
ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS=
CO, NO, N2O.
PERÓXIDOS= ....O2
SUPERÓXIDOS= ....O4
H, 1A e 2A
Classificação
*
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 )
*
Óxidos Ácidos (anidridos)
	São obtidos a partir da desidratação (retirada de água).
 H2 S O4
 - H2 O 
 S O3
trióxido de enxofre Anidrido sulfúrico
 H2 S O3
 - H2 O
 S O2
dióxido de enxofre 
Anidrido sulfuroso
 H2 C O3
 - H2 O
 C O2
dióxido de carbono 
Anidrido carbônico
*
Óxidos Ácidos (anidridos)
	São obtidos a partir da desidratação (retirada de água).
 2 (H N O3 )
 - H2 O 
 N2 O5
pentóxido de dinitrogênio 
anidrido nítrico
 2 ( H N O2 )
 - H2 O
 N2 O3
trióxido de dinitrogênio 
anidrido nitroso
 2 ( H3 P O4 )
 - ( H2 O )
 P2 O5
pentóxido de difósforo
 
anidrido fosfórico
*
Óxidos Ácidos (anidridos)
	São formados por ametais e reagem com água formandoácidos 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”
*
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
ZnO (hipoglós) - Al2O3(alumina)
*
Óxidos Neutros (indiferentes)
	 São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. 
CO + H2O  Não ocorre reação
NO + HCl  Não ocorre reação
N2O + H2O  Não ocorre reação
CO + ½O2  CO2
Óxido Neutro + O2  Oxidação
*
Óxidos Duplos (mistos)
	 São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. 
M3O4 
Fe, Pb, Mn
FeO + Fe2O3  Fe3O4
 tetróxido de triferro
 (magnetita ,imã)
2 PbO + PbO2  Pb3O4
tetróxido de trichumbo 
 (zarcão)
MnO + Mn2O3  Mn3O4
tetróxido de trimanganês
*
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
*
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:
*
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:
*
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 
*
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