O que é química inorgânica?

Prévia do material em texto

O que é Química Inorgânica?
A química inorgânica é o ramo da química que baseia seus estudos em compostos que não possuem cadeia carbônica ligada a átomos de hidrogênio. Sendo dividida em alguns grupos principais: óxidos, sais, bases e ácidos (estes dois últimos, seguindo a teoria de Arrhenius).
Os óxidos e sais são, por vezes, os alvos principais da química inorgânica (uma vez que estão presentes em minérios, donde metais são extraídos). Os ácidos e as bases são, também, bastante pesquisados por apresentarem ampla serventia industrial e serem indispensáveis no cotidiano.
Óxidos
Os óxidos sempre são compostos binários (ou combinações deles, como o FeO + Fe2O3 = Fe3O4) formados por oxigênio e outro elemento da tabela que seja menos eletronegativo (o composto OF2, por exemplo, não é um óxido – uma vez que o flúor é o mais eletronegativo).
Podem ser classificados como ácidos (se o cátion for um ametal, como: cloro, fósforo, enxofre), básicos (se o cátion for metálico: bário, cálcio, magnésio), anfóteros (ligados a semimetais ou metais de transição: ferro, zinco, estanho), ou neutros (óxidos gasosos de nitrogênio ou carbono, por exemplo).
Os óxidos ácidos reagem com bases formando um sal e água, porém se for um óxido misto (ou duplo), forma dois sais; óxidos básicos reagem com ácidos formando também um sal e água; os anfóteros reagem tanto com ácidos quanto com bases; e os neutros não reagem com nenhuma dessas duas espécies químicas.
Sais
Um sal é um composto químico que possui ao menos um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-. São sólidos (devido à atração eletrostática ser muito forte na ligação iônica) e, em meio aquoso ou fundidos, conduzem corrente elétrica.
Ao contrário dos óxidos, os sais podem ser compostos binários ou não. Assim, a maioria dos ânions orgânicos pode formar sais (como o CH3COONa – acetato de sódio).
São classificados como ácidos (provenientes de uma neutralização parcial de um ácido, como: NaHSO4), básicos (provenientes de uma neutralização parcial de uma base, como: Fe(OH)SO4), ou neutros (provenientes de uma neutralização total, como: NaCl).
Ácidos e Bases
Segundo a Teoria de Arrhenius, os ácidos são substâncias que liberam íons H+ (diminuindo o pH) em solução aquosa, e as bases, OH- (diminuindo o pOH). De forma que, quantidades estequiometricamente iguais de ácidos e bases de mesma força neutralizam-se totalmente formando sais e moléculas de água líquida.
Principais compostos Inorgânicos
Água
A água é o mais importante composto inorgânico que se tem conhecimento; tanto pela parte biológica quanto química. Pois é capaz de dissolver com facilidade uma ampla gama de substâncias, além de servir como meio de contato para diversas reações, como: formação de sais solúveis em neutralização de ácidos e bases ou oxirredução em pilhas eletroquímicas.
CO2, SO2, SO3, NOx
Os óxidos gasosos (especialmente de carbono, enxofre e nitrogênio) estão presentes em toda atmosfera terrestre. Seja por serem produzidos pela queima de combustível fóssil, ou pela respiração (CO2). Assim como, são conhecidos como altamente prejudiciais por causarem fragilização da camada de ozônio e chuvas ácidas (através da reação com água).
NaHCO3
O hidrogenocarbonato de sódio (ou bicarbonato de sódio) é um sal ácido proveniente da neutralização parcial entre o ácido carbônico (H2CO3) e o hidróxido de sódio (NaOH). Assim, pode ser utilizado para neutralizar outra base ou ácido (gerando outro sal) liberando dióxido de carbono. Por isso, é freqüentemente utilizado em fermentos químicos ou como antiácido.
Funções inorgânicas:
Para facilitar o estudo das substâncias químicas, elas foram divididas em grupos ou funções químicas, que são conjuntos de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes, por possuírem estruturas parecidas. As duas principais funções químicas são: funções inorgânicas e funções orgânicas.
Antigamente acreditava-se que as substâncias orgânicas eram aquelas que se originavam de organismos vivos (vegetal e animal); e as inorgânicas seriam as de origem mineral.
No entanto, verificou-se que isso não era correto, pois grande parte das substâncias orgânicas pode sim ser sintetizada em laboratório. Então, hoje em dia, esses grupos são conceituados da seguinte forma:
Agora que já conceituamos o que é uma função inorgânica, vejamos como se subdivide esse grupo e quais são as características que diferenciam seus compostos.
Para isso é necessário conhecer a Teoria da Dissociação Iônica proposta pelo sueco Svante Arrhenius, pois ela é a base da classificação das funções inorgânicas principais. Em 1884, Arrhenius realizou vários experimentos para explicar a condutividade de algumas soluções.
Ele descobriu que a condutividade elétrica das soluções dependia da existência de íons, que eram os responsáveis por transportar a carga. Arrhenius chegou, então, à conclusão de que as soluções iônicas transportavam corrente elétrica porque os seus íons, que antes estavam em um aglomerado iônico, eram separados quando colocados em água. A esse fenômeno ele deu o nome de dissociação iônica. Ele percebeu também que quando se colocavam algumas substâncias moleculares na água, ocorria o fenômeno da ionização, quando a água atua como reagente e forma íons positivos (cátions) e negativos (ânions).
Baseado nesses estudos, Arrhenius observou que determinados grupos de substâncias inorgânicas liberavam os mesmos cátions, quando colocados em água. Já em outro grupo, as substâncias liberavam os mesmo ânions. Desse modo, observou-se que era possível dividir as substâncias inorgânicas em grupos menores ou funções inorgânicas, que ficaram sendo quatro: ácidos, bases, sais e óxidos.
Segundo a Teoria de Arrhenius, os conceitos dados para as funções são: ácidos, bases e sais. Os óxidos são a única função inorgânica que não baseiam sua definição na Teoria de Arrhenius.
HxA + H2O → x H+(aq) + Ax-(aq)
ou
HxA + H2O → x H3O1+ (aq) + Ax-(aq)
Exemplos:
· Ácido sulfúrico: H2SO4 → H3O1+ + HSO4- ou H2SO4 → H1+ + HSO4-
· Ácido clorídrico: HCl → H3O1+ + Cl1- ou HCl → H1+ + Cl1-
C(OH)x + H2O → Cx+ + xOH-
Exemplos:
· Hidróxido de sódio: NaOH(s) → Na1+ + OH1-
· Hidróxido de cálcio: Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH1-
Exemplos:
· Sal de cozinha – Cloreto de sódio: NaCl → Na1+ + Cl1-
· Nitrato de cálcio: Ca (NO3)2 → Ca2+ + 2NO31-
· Fosfato de amônio: (NH4)3PO4→ 3 NH4+1 + PO43-
Óxidos são compostos formados por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio
Exemplos:
CO2, SO2, SO3, P2O5, Cl2O6, NO2, N2O4, Na2O, etc
Bibliografia:
http://www.infoescola.com/quimica/composto-inorganico/
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/funcoes-inorganicas.htm
http://www.infoescola.com/quimica/quimica-inorganica/