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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 ***Transparências selecionadas no material do Prof.Carlos Busato. Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias covalentes que, em solução aquosa, liberam como cátion o Hidroxônio (H3O + ou H+). Ionização de um Ácido HCl + H2O H3O + + Cl- H2SO4 + 2H2O 2H3O + + SO4 2- H3PO4 + 3H2O 3H3O + + PO4 3- Indicadores Ácido- Base ● Substâncias ácidas têm sabor azedo e quando dissolvidas em água liberam o íon H+ . Alguns ácidos e suas fórmulas : HCl - ácido clorídrico H2SO4 - ácido sulfúrico HNO3 - ácido nítrico. Observe que mesmo tendo elementos químicos diferentes, sua fórmula sempre começa com “ H”, do hidrogênio. Lembre-se que o número pequeno à direita do elemento significa o número de átomos por molécula. Por exemplo: H2SO4; 2 átomos de H (hidrogênio) 1 átomo de S (enxofre) 4 átomos de O (oxigênio ). E o ácido nítrico? Substâncias básicas Apresentam sabor adstringente( banana verde, caju verde) Quando dissolvidos em água sofrem dissociação, liberando o íon OH- As bases são também chamadas de hidróxidos. Veja alguns exemplos: NaOH - hidróxido de sódio Ca(OH)2 –hidróxido de cálcio LiOH –hidróxido de lítio Observe que todas as bases têm em comum o íon “OH-” no final de sua fórmula. Indicador de Repolho Roxo O repolho roxo contém substâncias que ficam de cores diferentes na presença de ácidos, bases e água. (antocianinas) “Indicador ácido-base é um corante, solúvel em água, cuja cor depende do pH.” Ao serem dissolvidos em água , ácidos e bases ficam com a mesma aparência de água “pura”: Tubos de ensaio com água, ácido clorídrico e com hidróxido de sódio. As substâncias presentes no indicador de repolho roxo ficam com cores muito diferentes em meio neutro,básico ou ácido. ÁGUA HIDRÓXIDO ÁCIDO ( ou BASE ) Veja a escala de cores que obtemos com o extrato de repolho em meio ácido, neutro e básico: Ácido Neutro Básico indicador universal = Beterraba Fenolftaleína Observe como ficam os três tubos: 1 2 3 Tubo 1: água + fenolftaleína Tubo 2 :ácido + fenolftaleína Tubo 3: hidróxido + fenolftaleína Reação de Neutralização ●Ácidos e bases, que podem ser muito corrosivos, se neutralizam formando sal e água, substâncias inofensivas. ●HCl + NaOH NaCl + H2O ●H2SO4 +Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O ●NaCl - cloreto de sódio ●CaSO4 - sulfato de cálcio Os sais são produtos da neutralização do ácido pelo hidróxido. Quando se coloca hidróxido em uma solução ácida, na quantidade adequada, ambos desaparecem para formar um novo sal. A fenolftaleína fica incolor na presença de um sal como o NaCl ( cloreto de sódio). Veja como fica um tubo com água e outro com água e sal quando pingamos fenolftaleína: IGUAIS!! 1 2 Tubo1 : água e fenolftaleína Tubo 2: Solução de sal e fenolftaleína Agora observe o que ocorre quando vamos, aos poucos colocando hidróxido no tubo que contém ácido com indicador de repolho. Ácido+ indicador de repolho Hidróxido + indicador de repolho Aqui, o resultado da NEUTRALIZAÇÃO do ácido pelo hidróxido: O extrato de repolho volta a ficar roxo : 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: HCl + H2O Cl- H3PO3 + 2H2O 2H3O + + HPO3 2- apenas 2H+ H3PO2 + H2O H3O + + H2PO2 1- apenas 1H+ Nomenclatura Oficial:Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico Radical do Elemento HCl ácido clorídrico HF ácido flourídrico Oxiácidos Seguem a seguinte regra: ico (+ oxigênio) Ácido __________________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio) HNO3 ácido nítrico HNO2 ácido nitroso 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 extrato de repolho roxo; ● Neutralizam bases formando sal e água; Ácidos importantes: 1.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 CH3 -NO 2 CH3 NO2 - NO 2 + 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 Ca 2+ + 2OH- Al(OH)3 Al 3+ + 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 Monobas e Forte Solúvel Al(OH)3 Tribase Fraca Insolúvel Características gerais das bases ● Apresentam sabor adstringente; ● Deixam vermelha a solução de fenolftaleína e de verde, azul ou amarelo o extrato de repolho roxo ● 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: 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usadacomo 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 + H2OHCl + NaOH NaCl + H2O Neutralização Salificação Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Nomenclatura Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H2SO4 + Ca(OH)2 + 2 H2O H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 H2SO4 + Ca(OH)2 Sulfato de cálcio (gesso) 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 NaSO4 + 2 H2O 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 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: CuSO4.5 H2O; 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 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 H2CO3 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 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: 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 O 2- X Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elementoCO N2O 5 P2O3 H2O ● monóxido de monocarbono ● pentóxido de dinitrogênio ● trióxido de difosforo ● monóxido de dihidrogênioPara 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 1 8 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxido s Básic os 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 formados por ametais e reagem com água formando ácidos 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 - NO CO + H2O Não ocorre reação NO + HCl 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 Fe3O4; Pb3O4; Mn3O4 FeO + Fe2O3 Fe3O4 (magnetita ,imã) 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
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