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17/05/2018 1 Patos de Minas 2018/1 Professor: Marcos de Souza Gomes 15 milhões de substâncias - Dividir essas substâncias em classes. - Substâncias Orgânicas e Inorgânicas Século XVIII Início Inorgânicas Orgânicas Atualmente Minerais Organismos Vivos Demais elementos Carbono 17/05/2018 2 Gráfico: Foto retirada da Apostila de Funções Inorgânicas Site: http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_funcoes_inorganicas.pdf Principais Funções Inorgânicas: -Óxidos -Básicos -Ácidos -Ácidos -Bases -Sais 17/05/2018 3 Número de oxidação (Nox) - número de elétrons que o átomo perdeu ou ganhou Carga que ele possui, enquanto participa de um composto químico Regra do Octeto Estabilização NOX ( + ) ( - ) Perdeu Ganhou Exemplo: HCl H+ + Cl- NOX = CARGA ELÉTRICA 17/05/2018 4 METAIS - NOX ( + ) Metais de Transição = Nox variável AMETAIS - NOX ( - ) - NOX ( + ) Mais eletronegativos Menos eletronegativos 17/05/2018 5 Como determinar o NOX dos elementos??? Substância Simples NOX = 0 (zero) C, O2, N2, H2, Cl2 Substância Composta A Soma dos NOXs de seus elementos químicos é 0 (zero) HNO3 H = +1 N = +5 O= -2 x(3) ====> 0 (zero) Aniôns A Soma dos NOXs de seus elementos químicos é igual à carga do ânion. NO3- N = +5 O= -2 x(3) ====> -1 17/05/2018 6 Exercícios a) H2SO4 b) SO4-2 c) H3PO4 d) NaHCO3 e) HClO f) H2S Exercícios a) H2SO4 b) SO4-2 c) H3PO4 +1 -2x +2+x-8 = 0 X = +6 x-8 = -2 X = +6 -2x +1 -2x +3+x-8 = 0 X = +5 17/05/2018 7 Exercícios +1 -2+1 +1+1+x-6 = 0 X = +4 +1+x-2 = 0 X = +1 x+1 +1 x +2-x= 0 X = -2 d) Na H C O3 e) H Cl O f) H2 S x -2 São compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula Geral E2Ox NOX do elemento Elemento 17/05/2018 8 Os óxidos constituem um grupo muito numeroso, pois praticamente todos o compostos formam óxidos. Óxidos Iônicos Moleculares Básicos Ácidos Na+ O2- ou Na2O Al3+ O2- ou Al2O3 Ca2+ O2- ou Ca2O2 -------- CaO S+6 O-2 ou S2O6 -------- SO3 Básicos Mais básicos Metais alcalinos e alcalino-terrosos Apresentam estrutura iônica Diferença da eletronegatividade Óxidos Básicos + Água Base Metais alcalinos e alcalinos terrosos reagem com a água, já os demais são pouco solúveis em água. 17/05/2018 9 Básicos Alguns exemplos: Na2O - óxido de sódio CaO - óxido de cálcio BaO - óxido de bário CuO - óxido de cobre II (óxido cúprico) Cu2O - óxido de cobre(I) (óxido cuproso) FeO - óxido de ferro(II) (óxido ferroso) Básicos Nomenclatura - Quando o elemento forma apenas um óxido, ou seja tem apenas um NOX. Óxido de ________________ Nome do elemento Na2O CaO Al2O3 Famílias IA, IIA e IIIA 17/05/2018 10 Básicos Nomenclatura - Quando o elemento forma dois óxidos, ou seja tem dois NOX. Óxido ________________ Nome do elemento ico NOX maior oso NOX menor - Pode-se indicar também o NOX do elemento por um algarismo romano Óxido de ______________ Nome do elemento ________________ Algarismo romano 17/05/2018 11 Básicos Exemplos: Fe2O3 FeO CuO Cu2O - Pode-se indicar também o número de átomos de oxigênio e o número de átomos do elemento com o auxílio dos prefixos mono, di, tri, etc. - Geralmente o prefixo mono é omitido. Básicos mono di tri . . . . Óxido de mono di tri . . . . _________________ Nome do elemento Exemplos: Fe2O3 FeO CuO Cu2O Trióxido de diferro (mono)óxido de (mono)ferro (mono)óxido de (mono)cobre (mono)óxido de dicobre 17/05/2018 12 Ácidos Chamados também de anidridos. O elemento ligado ao oxigênio é um ametal Metais com números de oxidação elevados. Óxidos Ácido + Água Ácido Possuem estrutura molecular Baixa diferença de eletronegatividade. Ácidos Alguns exemplos: CO2 - anidrido (óxido) carbônico SO2 - anidrido (óxido) sulfuroso SO3 - anidrido (óxido) sulfúrico Cl2O - anidrido (óxido) hipocloroso Cl2O7 - anidrido (óxido) perclórico SiO2 - anidrido (óxido) silícico +4 +4 +6 +1 +7 +4 17/05/2018 13 Ácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma dois óxidos ácidos, ou seja tem dois NOX. Óxido ________________ Nome do elemento ico NOX maior oso NOX menor Famílias 4A, 5A e 6A 17/05/2018 14 Ácidos Exemplos: SO3 SO2 N2O5 N2O3 - Pode-se indicar também o número de átomos de oxigênio e o número de átomos do elemento com o auxílio dos prefixos mono, di, tri, etc. - Geralmente o prefixo mono é omitido. +6 +4 +5 +3 Ácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma quatro óxidos ácidos, ou seja tem quatro NOX. Óxido ______________ Nome do elemento Hipo ......oso NOX +1 oso NOX +3 ico NOX +5 Per......ico NOX +7 Família 7A 17/05/2018 15 Ácidos Exemplos: Cl2O - Óxido hipocloroso Cl2O3 - Óxido cloroso Cl2O5 - Óxido clórico Cl2O7 - Óxido perclórico +1 +3 +5 +7 17/05/2018 16 Anfóteros Podem se comportar ora como óxido básico ora como óxido ácido. - São óxidos “indecisos” entre o caráter básico e o ácido. - Só irão reagir com outra substância de caráter químico pronunciado: Exemplo que acontece com o óxido de zinco: ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O Óxido básico Ácido forte 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O Base forte Óxido ácido Pb, Zn, Sn, Sb, Al, Cr e Bi Óxidos Neutros São óxidos que não reagem com água, nem com ácidos e nem com bases. - Eles não apresentam nem caráter ácido nem caráter básico. Os mais comuns são: CO monóxido de carbono N2O óxido nitroso NO óxido nítrico 17/05/2018 17 Óxidos Mistos Se comportam como se fossem formados por outros dois óxidos do mesmo elemento químico. - São sempre óxidos metálicos de estrutura cristalina. Exemplo: Fe3O4 FeO + Fe2O3 Nomenclatura preferida Tetróxido de triferro Peróxidos São óxidos que reagem com água, ou com ácidos diluídos produzindo água oxigenada (H2O2). - NOX do oxigênio nestes compostos vale -1. Os mais comuns são: H2O2 Peróxido de hidrogênio Na2O2 Peróxido de metais alcalinos BaO2 Peróxido de metais alcalinos-terrosos 17/05/2018 18 Exercícios Óxido de lítio Óxido de sódio Óxido de berílio Óxido de magnésio Óxido de ferro III Óxido de cobre I 17/05/2018 19 Exercícios Óxido de lítio Óxido de sódio Óxido de berílio Óxido de magnésio Óxido de ferro III Óxido de cobre I Li2O Na2O Be2O2 => BeO Mg2O2 => MgO Fe2O3 Cu2O Exercícios K2O CaO ZnO CuO FeO 17/05/2018 20 Exercícios K2O CaO ZnO CuO FeO Óxido de potássio Óxido de cálcio Óxido de zinco Óxido de cobre II Óxido de ferro II Exercícios Óxido carbonoso Óxido nítrico Óxido fosforoso Óxido sulfúrico Óxido hipocloroso Óxido clórico 17/05/2018 21 Exercícios Óxido carbonoso Óxido nítrico Óxido fosforoso Óxido sulfúrico Óxido hipocloroso Óxido clórico C2O2 => CO N2O5 P2O3 S2O6 => SO3 Cl2O Cl2O5 Exercícios CO2 N2O3 P2O5 SO2 Br2O7 Br2O3 17/05/2018 22 Exercícios Óxido carbônico Óxido nitroso Óxido fosfórico Óxido sulfuroso Óxido perbrômico Óxido bromoso CO2 N2O3 P2O5 SO2 Br2O7 Br2O3+4 +3 +5 +4 +7 +3 “ São compostos que em solução aquosa se ionizam produzindo como íon positivo apenas o cátions hidrogênio, H+ ” Segundo Arrhenius: Alguns exemplos: HCl H+ + Cl- HNO3 H+ + NO3- H2SO4 2H+ + SO4-2 H3PO4 3H+ + PO4-3 17/05/2018 23 Classificação dos ácidos: De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis. Alguns exemplos: HCl H+ + Cl- HNO3 H+ + NO3- H2SO4 2H+ + SO4-2 H3PO4 3H+ + PO4-3 H4P2O7 4H+ + P2O7-4 Monoácidos Monoácidos Diácidos Triácidos Tetrácidos Classificação dos ácidos: De acordo com o presença ou não de oxigênio na molécula. HCl H+ + Cl- HNO3 H+ + NO3- Oxiácidos Hidrácidos 17/05/2018 24 Classificação dos ácidos: De acordo com o seu grau de ionização. Grau de ionização - Medir a maior ou a menor extensão de uma ionização, usa-se o chamado grau de ionização ou grau de dissociação iônica, que é representada pela letra α. α = ____________________________Número de moléculas ionizadas Número de moléculas dissolvidas Classificação dos ácidos: De acordo com o seu grau de ionização. α = ____92 100 Exemplo: HCl = 0,92 ou 92% OBS: Quando o alfa se aproxima de 0 quer dizer que a substância está pouco ionizada e é chamada de eletrólito fraco. Quando o alfa da substância se aproxima de 1 esta é chamada de eletrólito forte. 17/05/2018 25 Classificação dos ácidos: De acordo com o seu grau de ionização. Ácido forte = quando α > 50% Ex: HCl; H2SO4 Ácido moderados = quando 5% > α > 50% Ex: HF; H3PO4 Ácido fraco = quando α < 5% Ex: HCN; H2CO3 Classificação dos ácidos: Hidrácidos Fortes: HCl; HBr; HI Moderados: HF Fracos: Restante Oxiácidos (Número de átomos de oxigênio) – (Número de átomos de hidrogênio) 17/05/2018 26 Classificação dos ácidos: Oxiácidos (Número de átomos de oxigênio) – (Número de átomos de hidrogênio) HClO4: 4-1 = 3 Ácido muito forte (α=97%) HNO3: 3-1 = 2 Ácido forte (α=92%) H2SO4: 4-2 = 2 Ácido forte (α=61%) H3PO4: 4-3 = 1 Ácido moderado (α=27%) Hidrácidos Nomenclatura - O nome dos hidrácidos é feito com a terminação ídrico. Ácido ______________ídrico HCl – Ácido clorídrico HI – Ácido Iodídrico H2S – Ácido sulfídrico - Geralmente são compostos das famílias dos calcogênios e dos halogênios. (Nome do elemento) Famílias 6A e 7A 17/05/2018 27 Oxiácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma apenas um oxiácido, usa-se a terminação ico: Ácido ______________ico (Nome do elemento) Exemplos: H2CO3 - Ácido carbônico H3BO3 - Ácido bórico OBS: Tanto o carbono quanto o boro são exceções a regra da nomenclatura por que o maior número de oxidação dos dois é respectivamente +3 e +4, com isso adota-se a terminação ico. 17/05/2018 28 Oxiácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma dois óxiácidos, ou seja tem dois NOX. Ácido ________________ Nome do elemento ico NOX maior oso NOX menor HNO3 - ácido nítrico HNO2 - ácido nitroso H2SO4 - ácido sulfúrico H2SO3 - ácido sulfuroso +5 +3 +6 +4 Famílias 5A e 6A 17/05/2018 29 Oxiácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma quatro oxiácidos, ou seja tem quatro NOX. Ácido ________________ (Nome do elemento) Hipo ......oso NOX +1 Oso NOX +3 Ico NOX +5 Per......ico NOX +7 Famílias 7A Oxiácidos Nomenclatura - Quando o elemento forma quatro oxiácidos, ou seja tem quatro NOX. HClO4 - ácido perclórico HClO3 - ácido clórico HClO2 - ácido cloroso HClO - ácido hipocloroso +7 +5 +3 +1 17/05/2018 30 Oxiácidos Nomenclatura -Alguns elementos formam vários oxiácidos não pelo Nox, mas pelo Grau de Hidratação. - O Grau de hidratação indica quantas águas estaria envolvida na formação do oxiácido. Oxiácidos Nomenclatura São uados os prefixos Meta Piro Orto (Facultativo) Indica a quantidade crescente de água + 1H2O + 2H2O + 3H2O - Ocorre principalmente com os elementos fósforo (P), arsênio (As) e antimônio (Sb). 17/05/2018 31 Oxiácidos Nomenclatura Analisando seus óxidos ácidos: Nox: +5 P2O5 + 1H2O H2P2O6 ---- HPO3 Ácido metafosfórico P2O5 + 2H2O H4P2O7 Ácido pirofosfórico P2O5 + 3H2O H6P2O8 ----- H3PO4 Ácido ortofosfórico Exercícios 1) Dê o nome para os seguintes ácidos: H2S HBr HNO2 H2SO4 HClO3 HBrO HIO4 17/05/2018 32 Exercícios 1) Dê o nome para os seguintes ácidos: H2S HBr HNO2 H2SO4 HClO3 HBrO HIO4 Ácido sulfídrico Ácido bromídrico Ácido nitroso Ácido sulfúrico Ácido clórico Ácido hipobromoso Ácido periódico 17/05/2018 33 Exercícios 1) Dê o nome para os seguintes ácidos: Ácido carbônico Ácido nítrico Ácido sulfuroso Ácido hipocloroso Ácido perbrômico Ácido bromoso Exercícios 1) Dê o nome para os seguintes ácidos: C2O4 + H2O H2CO3 N2O5 + H2O HNO3 S2O4 + H2O H2SO3 Cl2O + H2O HClO Br2O7 + H2O HBrO4 Br2O3 + H2O HBrO2 Ácido carbônico Ácido nítrico Ácido sulfuroso Ácido hipocloroso Ácido perbrômico Ácido bromoso 17/05/2018 34 “Bases ou hidróxidos são compostos que, por dissociação iônica, liberam, como íon Negativo, apenas o ânion hidróxido, OH-, também chamado de oxidrila ou hidroxila” Segundo Arrhenius: Exemplos: NaOH Na+ + OH- Ca(OH)2 Ca2+ + OH- Segundo Arrhenius: Bases Fortes: Cujo grau de dissociação é praticamente 100%. É o caso das bases formadas pelos metais alcalinos e alcalinos-terrosos. Bases Fracas: Cujo grau de dissociação é inferior a 5%. Restante dos metais. Regra Geral Fórmula: E(OH)X E= elemento químico X = NOX do elemento químico 17/05/2018 35 Nomenclatura - Quando o elemento forma duas bases: Hidróxido ________________ (Nome do elemento) ico NOX maior oso NOX menor Fe(OH)3 Fe(OH)2 Hidróxido férrico Hidróxido ferroso Fe(OH)3 Fe(OH)2 Hidróxido de ferro III Hidróxido de ferro II Manganês -O elemento Manganês tem os seguintes números de oxidação: 2 3 4 6 7 Metal Ametal -Óxido Manganoso MnO -Óxido Mangânico Mn2O3 -Anidrido Manganoso MnO2 -Anidrido Mangânico MnO3 -Anidrido permangânico Mn2O7 17/05/2018 36 Cromo -O elemento Cromo tem os seguintes números de oxidação: 2 3 6 Metal Ametal -Óxido Cromoso CrO -Óxido Crômico Cr2O3 -Anidrido Crômico CrO3 Toda substância que, em solução aquosa, sofre dissociação liberando um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. Reação de neutralização HCl + NaOH NaCl + H2O Ácido Base Sal Água HNO2 + KOH KNO2 + H2O Ácido Base Sal Água 17/05/2018 37 Nomenclatura -O nome de um sal normal deriva de um ácido e de uma base. -Apenas a terminação do nome do ácido sofre a alteração de acordo com os seguintes códigos: Ácido oso ito ico ato ídrico eto Nomenclatura Nome do ácido de origem, trocando a terminação _______________________ eto ito ato Nome do cátionda base de origem ____________________ Exemplos: HCl + NaOH NaCl + H2O Ácido Clorídrico HNO2 + KOH KNO2 + H2O Hidróxido de sódio Cloreto de sódio Ácido Nitroso Hidróxido de potássio Nitrito de potássio 17/05/2018 38 Nomenclatura 3HBr + Fe(OH)3 FeBr3 + 3H2O Ácido Bromídrico Hidróxido de ferro III Brometo de ferro III HBr H+ + Br- Fe(OH)3 Fe3+ + OH- OBS: Sais ácidos dos diácidos recebem, frequentemente, o prefixo bi: NaHCO3 - bicarbonato de sódio Exercícios Cloreto de sódio Hipoclorito de potássio Perclorato de sódio Carbonato de sódio Nitrito de cálcio Sulfeto de zinco Sulfato de sódio 17/05/2018 39 Exercícios Cloreto de sódio Hipoclorito de potássio Ácido clorídrico = HCl H+ + Cl- Na+ + Cl- Na+ NaCl Ácido hipocloroso Óxido hipocloroso = Cl2O + H2O HClO HClO ClO- K+ K+ + ClO- KClO Cloreto de sódio Hipoclorito de potássio Perclorato de sódio Ácido perclórico Óxido perclórico = Cl2O7 + H2O HClO4 HClO4 ClO4- Na+ Na+ + ClO4- NaClO4 Perclorato de sódio Carbonato de sódio Ácido carbônico Óxido carbônico = CO2 + H2O H2CO3 H2CO3 CO3-2 Na+ Na+ + CO3-2 Na2CO3 Carbonato de sódio C2O4 17/05/2018 40 Exercícios NaCl KClO NaClO4 Na2CO3 Ca(NO2)2 ZnS Na2SO4 Cloreto de sódio Hipoclorito de potássio Perclorato de sódio Carbonato de sódio Nitrito de cálcio Sulfeto de zinco Sulfato de sódio Exercícios CaCO3 Na2SO3 Ca(NO3)2 KBr NaClO2 CuS 17/05/2018 41 Exercícios CaCO3 Na2SO3 Ca(NO3)2 KBr NaClO2 CuS Carbonato de cálcio Sulfito de sódio Nitrato de cálcio Brometo de potássio Clorito de sódio Sulfeto de cobre II 1. BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E., Química: a ciência central, 9a edição, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 2. ATKINS, P.; JONES, L., Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, 5a edição, Porto Alegre: Editora Bookman, 2011. 3. RUSSEL, J. B., Química Geral, 2a edição, São Paulo: Editora Makron Books, 1994. Vol. 1 e 2.
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