Funções Químicas

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Funções Químicas Inorgânicas
Funções Químicas
Algumas substâncias químicas com propriedades semelhantes foram agrupadas em funções químicas
Função Química – conjunto de compostos com propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais;
As substâncias inorgânicas se dividem em quatro grandes grupos que são conhecidos como as funções da química inorgânica ou Funções Minerais 
Existem 4 funções químicas inorgânicas:
Ácidos 
Bases
Sais 
Óxidos
Há também as funções orgânicas que são os hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, aldeídos, éteres, ésteres, ácidos carboxílicos, aminas e amidas
Entendendo alguns termos ...
Dissociação iônica é quando íons que já existiam antes são separados, ou seja, só ocorre com compostos iônicos;
Ex: Se colocarmos cloreto de sódio, o sal de cozinha (NaCl), em um recipiente contendo água, o que ocorrerá é que os íons já existentes no retículo cristalino do sal serão separados. Os íons já existiam antes porque o cloreto de sódio é formado por meio de uma ligação iônica entre o sódio (Na) que doa um elétron para o Cloro (Cl), formando os íons Na+ e Cl-.
Ionização: quando temos uma reação química em que há a formação de íons;
Ex: se colocarmos o ácido clorídrico (HCl), que é um composto molecular, formado por apenas ligações covalentes (nesse composto não existem íons, pois a ligação covalente se dá por compartilhamento de elétrons) na água ocorrerá a quebra das moléculas de HCl, em que o par de elétrons compartilhado fica com o cloro, que é mais eletronegativo, formando, então, os íons H+ e Cl-.
Resumindo:
Compostos iônicos + água = dissociação iônica
Compostos moleculares + água = ionização
Ácidos
São substâncias moleculares que na água sorem ionização
Definição de Arrhenius: ácido é toda substância que, em solução aquosa, libera como íons positivos apenas cátions 
Propriedades:
Possuem sabor azedo
Muitos deles são tóxicos e corrosivos
Quando dissolvidos em água, conduzem corrente elétrica
Mudam a cor de certas substâncias (indicadores ácido-base, que são substâncias orgânicas);
Reagem com base formando sal e água.
Alguns ácidos do nosso cotidiano...
Ácido sulfúrico (H2SO4) – produto químico mais utilizado na indústria, por isso o consumo de ácido sulfúrico mede o desenvolvimento industrial de um país. É corrosivo e muito solúvel em água. É usado em baterias de automóveis, na produção de fertilizantes, compostos orgânicos, na limpeza de metais e ligas metálicas (aço).
Ácido clorídrico (HCl) – é um dos componentes do suco gástrico do nosso estômago. O HCl puro é um gás muito corrosivo e tóxico. O HCl em solução aquosa é sufocante e corrosivo. É usado na limpeza de pisos e paredes de pedra ou azulejo. O ácido muriático é o ácido clorídrico impuro.
Ácido fluorídrico (HF) – é utilizado para a produção de alumínio, corrosão de vidros (em automóveis), decoração em objetos de vidro. É altamente corrosivo para a pele.
Ácido nítrico (HNO3) – ácido tóxico e corrosivo. Utilizado na produção de fertilizantes e de compostos orgânicos.
Ácido Carbônico () – ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes
Ácido acético (: é o ácido presente no vinagre usado em saladas, é um exemplo de ácido orgânico
Ácidos
Classificação:
PRESENÇA DE OXIGÊNIO:
Ácidos sem oxigênio: hidrácidos 
Exemplos: HCl, HBr
Ácidos com oxigênios: oxiácidos
Exemplos: H2SO4, HNO3
NÚMERO DE  H+  IONIZÁVEIS
Monoácido: produz 1 H+  
Exemplos: HCl, HNO3
Diácido: produz 2 H+  
Exemplos: H2SO4,H2CO3
Triácido: produz 3 H+  
Exemplos: H3PO4, H3BO3
Tetrácidos: produz 4H+ 
Exemplos: H4SiO4
Os poliácidos são ácidos com dois ou mais H+ ionizáveis.
Ácidos
Classificação:
FORÇA ÁCIDA (GRAU DE IONIZAÇÃO):
Hidrácidos: 
Fortes: HCl, HBr, HI
Moderado: HF
Fraco: os demais hidrácidos
Oxiácidos: 
Sendo a fórmula genérica: HaEOb, onde:
H = hidrogênio
E = elemento químico 
O = oxigênio
a = número de H
b = número de O
Se b-a: 
3 ou 2 = ácido forte
1 = ácido moderado
0 = ácido fraco
Exemplos:
HNO3 →  3-1=2  → ácido forte
H3PO4 → 4-3=1 → ácido moderado
H3BO3 → 3-3=0 → ácido fraco
Ácidos
Classificação:
Volatilidade:
Ácidos fixos: são sólidos ou líquidos pouco voláteis
Ex.: , 
Ácidos voláteis: são líquidos voláteis ou gases
Ex.: 
Ácidos
Nomeclatura:
HIDRÁCIDOS: Ácido + nome do elemento + ídrico
Exemplos: 
HCl – ácido clorídrico
H2S – ácido sulfídrico
OXIÁCIDOS: Ácido + nome do elemento + oso/ico
Exemplos: 
H2SO4 – ácido sulfúrico
HNO3 – ácido nítrico
H3PO4 – ácido fosfórico
HClO3 – ácido clórico
H2CO3 – ácido carbônico
Ácidos 
Todos os ácidos acima terminam em ICO. Eles servem como referência para dar nome aos demais oxiácidos. 
Se diminuirmos o número de oxigênio destes ácidos, utilizamos a terminação OSO. 
Se diminuirmos dois oxigênios, adicionamos HIPO antes do elemento mais a terminação OSO. 
Se aumentar o número de oxigênio, colocamos o prefixo PER na frente do elemento. Veja os exemplos:
H2SO5 – ácido persulfúrico
H2SO4 – ácido sulfúrico
H2SO3 – ácido sulfuroso
H2SO2 – ácido hiposulfuroso
Então:
Ácido per+elemento+ico
Ácido+elemento+ico
Ácido +elemento+oso
Ácido+hipo+elemento+oso
Ácidos
Nomeclatura:
Oxiácidos:
Certos elementos formam vários oxiácidos que diferem entre si pelo seu grau de hidratação e recebem os prefixos orto, piro e meta;
Grau de hidratação: quantidade de água envolvida na formação do oxiácido
Ex: : ácido ortofosfórico – mais hidratado
: ácido pirofosfórico 
: ácido metafosfórico – menos hidratado
Bases
É toda substância que em água produz o ânion OH- (hidroxila). Quando uma base entra em contato com água, ela se dissocia e libera OH-.
Exemplos: 
NaOH + H2O ↔ Na+ + OH-
Mg(OH)2 + H2O ↔ Mg2+ + 2OH-
Al(OH)3 + H2O ↔ Al3+ + 3OH-
Geralmente são formadas a partir da ligação de um metal ao radical hidroxila;
Propriedades: 
Sabor adstringente (sabor igual ao da banana verde que parece que “prende” a língua);
Conduzem eletricidade em solução aquosa (em água);
Mudam a cor de certas substâncias, os chamados indicadores ácido-base;
Reagem com ácidos formando sal e água.
Algumas bases do nosso cotidiano
Hidróxido de sódio (NaOH) – conhecida também como soda cáustica. É tóxico e corrosivo. Usado para desentupir pias. É muito usado na indústria química para preparar sabão e outros compostos orgânicos.
Hidróxido de Magnésio (Mg(OH)2) – usado como antiácido estomacal. É também chamado de leite de magnésia.
Hidróxido de cálcio – (Ca(OH)2) – chamado de cal hidratada, cal apagada ou cal extinta. Usada na construção civil para preparar argamassa e usado em pinturas. O hidróxido de cálcio em água é chamado de leite de cal ou água de cal.
Hidróxido de amônio (NH4OH) em solução aquosa é conhecido como amoníaco ou amônia. Usado em limpeza doméstica, saponificações de gorduras e óleos. É tóxico e irritante aos olhos.
Hidróxido de alumínio (): muito utilizado como antiácido estomacal.
Bases
Classificação:
Número de OH- dissociadas:
Monobase – possui uma OH-
Exemplo: NaOH, NH4OH
Dibase- possui dois OH- 
Exemplos: Mg(OH)2, Fe(OH)2
Tribase – possui três OH- 
Exemplos: Al(OH)3, Fe(OH)3
Tetrabase – possui quatro OH- 
Exemplos: Pb(OH)4, Sn(OH)4
Força Básica/Grau de Dissociação:
Base Forte – tem grau de dissociação de quase 100%. São as bases dos metais alcalinos e alcalinos terrosos. 
	Exemplos: NaOH, KOH, Ca(OH)2
	Exceção: Mg(OH)2 que é uma base fraca.
Base Fraca – tem grau de dissociação inferior a 5%. São as demais bases, incluindo o Mg(OH)2 e NH4OH.
Bases
Classificação:
Solubilidade em Água:
Solúveis: bases dos metais alcalinos e o NH4OH.
Exemplos: KOH, NaOH, LiOH, NH4OH.
Pouco solúveis: bases dos metais alcalinos terrosos.
Exemplos: Ba(OH)2, Ca(OH)2, Mg(OH)2.
Insolúveis: demais bases.
Exemplos: Fe(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2
Bases
Nomeclatura:
Elementos com carga do cátion fixa: Hidróxido de + nome do elemento
Exemplos: 
NaOH (1+) – hidróxido de sódio
Mg(OH)2 (2+) – hidróxido de magnésio
Ca(OH)2 (2+) – hidróxido de cálcio
Elementos com mais de uma carga para o mesmo cátion/ Elementos com carga do cátions variável: Hidróxido de + nome
do elemento + OSO/ICO
Ou ainda: Hidróxido de + nome do elemento + número da carga do cátion em romano
A carga maior fica com a terminação ICO e a carga menor fica com a terminação OSO.
Exemplos:
Fe(OH)2 – hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II
Fe(OH)3 – hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III
Potencial Hidrogeniônico (pH)
Esse potencial refere-se à quantidade de cátions hidrônio (H+ ou H3O+) presentes no meio e indica se esse meio, ou mistura, é ácido, básico ou neutro.
A avaliação do pH de um meio sempre leva em consideração a concentração de hidrônios (cátions) e a de hidróxidos (ânions).
Escala que mede o grau de acidez ou basicidade de uma solução
A escala de pH varia de 0 a 14, quanto mais a solução se aproxima de zero, mais ácida ela é. Quanto mais a solução se aproxima do quatorze, mais básica ela é.
Pela escala de pH:
Meio ácido: quantidade de hidrônios > (maior) que a de hidróxidos;
Para pH < 7, o meio será ácido (indica [H+] > [OH-]).
Meio neutro: quantidade de hidrônios = (igual) a de hidróxidos;
Para pH = 7, o meio será neutro (indica [H+] = [OH-]);
Meio básico: quantidade de hidrônios < (menor) que a de hidróxidos.
Para pH > 7, o meio será básico (indica [H+] < [OH-]);
Indicadores ácido-base
Na prática, o pH pode ser medido com indicadores ácido-base e também através de aparelhos que medem a condutividade elétrica das soluções. 
Os indicadores ácido-base são substâncias orgânicas que ao entrar em contato com um ácido ficam com uma cor e ao entrar em contato com uma base ficam com outra cor, assim, para saber se uma substância é ácido ou base, podemos utilizar um indicador orgânico para identificar a função química. 
São exemplos de indicadores ácido-base: fenolftaleína, alaranjado de metila, papel tornassol, azul de bromotimol. 
Alguns indicadores naturais também podem ser utilizados, como o repolho roxo e a flor hortênsia e o hibisco.
Alguns indicadores ácido-base são tão eficientes que indicam até mesmo o pH
Os indicadores mudam de cor em diferentes valores de pH. Para essa mudança de cor damos o nome de viragem e para o valor do pH damos o nome de ponto de viragem.
Indicadores ácido-base
Sais	
Sal é toda substância que em água produz um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-.
São formados a partir da reação de um ácido com uma base, que é a reação de neutralização, formando também água. 
O cátion do sal é proveniente da base e o ânion é proveniente do ácido
Exemplos:
HCl  +  NaOH  →  NaCl  + H2O
 ácido     base          sal       água
Propriedades: 
Possuem sabor salgado;
Conduzem eletricidade quando estão na fase líquida (fundidos) ou em solução aquosa;
Geralmente são sólidos à temperatura e pressão ambiente (25°C e 1atm).
Alguns sais podem ser tóxicos
Alguns sais do cotidiano...
Cloreto de sódio (NaCl) – é obtido da água do mar e utilizado na alimentação como sal de cozinha e na conservação de carnes. Na indústria, é usado para a produção de soda cáustica e gás cloro.
Nitrato de sódio (NaNO3): usado como fertilizante na agricultura e para a fabricação de pólvora;
Carbonato de sódio (Na2CO3) – também chamado de soda ou barrilha. Usado para a fabricação de vidro, sabão, corantes e no tratamento de água de piscina.
Carbonato de cálcio (CaCO3) – na natureza, é encontrado na forma de mármore, calcário e calcita. Forma as estalactites e as estalagmites das cavernas. Usado na produção de cimento e de cal virgem (Cao). Reduz a acidez do solo.
Bicarbonato de sódio (NaHCO3): antiácido estomacal, fabricação de fermento, fabricação de extintores de incêndio;
Hipoclorito de sódio (NaOCl) – usado como anti-séptico e alvejante (clareamento de roupas).
Sais
Reação de salificação:
Com neutralização total: 
Quantidade de H+ = OH-
Todos os H+ e os OH- são neutralizados;
Formação de um sal normal sem H+ ionizável nem OH –
Com neutralização parcial: quantidade de H+ ≠ OH-
Do ácido: quantidade de H+ > OH -
Forma-se um hidrogeno-sal cujo ânion contém H+ ionizável;
Da base: quantidade de H+ < OH - 
Forma-se um hidróxi-sal que apresenta o OH- ao lado do ânion do ácido
Sais
Classificação:
Sal normal: sal neutro na nomenclatura antiga
Hidrogeno sal: sal ácido na nomenclatura antiga
Hidróxi sal: sal básico, na nomenclatura antiga
Sais
Nomenclatura:
O nome do sal é formado a partir do nome do ácido que o originou:
Nome do Sal: 
Nome do ânion do ácido de origem + eto/ato/ito + de + nome do cátion da base de origem
Exemplo:
Sais
Nomenclatura dos ânions:
Óxidos
Óxido é toda substância formada por oxigênio e mais outro elemento; 
Fórmula genérica: 
Formam compostos binários, ou seja, só possuem dois elementos na sua fórmula química;
Exemplos: Na2O, MgO, Al2O3, FeO.
Identificam-se os óxidos como composto binário sendo o oxigênio o elemento mais eletronegativo e do lado direito da fórmula. Portanto, não existe um óxido com flúor.
Alguns óxidos do cotidiano...
Óxido de cálcio (CaO) – sólido branco usado na construção civil para fabricar cimento, tijolo, cerâmicas. Age como fungicida e bactericida. Na agricultura, para corrigir a acidez do solo.. pode ser chamado de cal viva ou cal virgem.
Dióxido de carbono (CO2) – é o gás carbônico obtido como subproduto de várias reações industriais. Usado em refrigerantes e quando sólido é conhecido como gelo-seco. Participa da fotossíntese das plantas.
Dióxido de enxofre (SO2): importante poluente atmósferico liberado em industrias e pela queima de combustíveis fósseis, como óleo diesel, gasolina, etc. Um dos responsáveis pelas chuvas ácidas.
Óxido de hidrogênio (H2O) – é a água. Óxido mais importante do planeta. Toda a forma de vida na Terra está associada a este óxido.
Óxido de zinco (ZnO) – é um pó branco (alvaiade) usado em pinturas do rosto de palhaços. Usado também como protetor solar.
Peróxido de Hidrogênio (H2O2) – chamada de água oxigenada, é um peróxido que se decompõe rapidamente. É usado como bactericida e para branqueamento de cabelos, fibras e papel.
Óxidos
Classificação:
Óxidos Básicos: reagem com água para formar bases ou reagem com ácidos formando sal e água. 
São sólidos iônicos. Metais alcalinos e alcalinos terrosos reagem com a água. Estes metais formam cátions com carga 1+, 2+ e 3+.
Exemplos: Na2O  + H2O  →  2NaOH
2Na2O  + 2HCl  →  2NaCl  + H2O
Óxidos Ácidos: reagem com água para formar ácido ou reagem com base formando sal e água.
São formados por oxigênio e não-metais ou metais com carga elevada.
Exemplos: 
SO3 + H2O  →  H2SO4
SO3 + 2 NaOH  →  Na2SO4 + H2O 
Óxidos
Classificação:
 Óxidos Anfóteros: comportam-se como óxidos básicos e também como óxidos ácidos. Só reagem com ácido forte ou base forte. 
São, em geral, sólidos iônicos, insolúveis em água.
Podem ser formados por: Zn, Pb, Sn, As, Sb.
Exemplos:
ZnO  + HCl  →  ZnCl2  +  H2O  
ZnO  +  2NaOH  →  Na2ZnO2  +   H2O 
Óxidos neutros: não reagem com água, nem com ácido e nem com base. 
São gases e moleculares, formados por não-metais.
Exemplos: CO, N2O, NO.
Peróxidos: reagem com água ou com ácido diluído formando água oxigenada (H2O2).
Exemplos: 
Na2O2  + 2H2O  →  2NaOH  + H2O2
Na2O2  + H2SO4  → Na2SO4 + H2O2
Óxidos
Básicos: grupo 1 e 2 – CaO, MgO, 
Ácidos: ametais – , , 
Neutros: 3 ametais só – CO, N2O, NO
Anfóteros: restante - 
Resumindo...
Óxidos ácidos
Óxidos ácidos + água = ácido
Óxidos básicos
Óxidos básicos + água = base
Óxidos ácidos + base = sal + água
Óxidos básicos + ácido = sal + água
Óxidos anfóteros
Só reagem com ácidos e bases fortes
Óxidos neutros
Não reagem com água, ácidos ou bases
Peróxidos
Peróxidos + água/ác. Diluído = água oxigenada
Óxidos
Nomenclatura:
Óxidos com cátion com carga fixa:
Em geral, metais alcalinos e alcalinos terrosos.
Óxido de + nome do elemento
Exemplos: 
Na2O – óxido de sódio
Cao – óxido de cálcio
Óxidos com cátion com carga variável:
Óxido de + nome do elemento + ICO/OSO
ICO – carga maior
OSO – carga menor
Exemplos: 
Fe2O3– (Fe com carga 3+) – óxido férrico
FeO – (Fe com
carga 2+) – óxido ferroso
Óxidos
Nomenclatura:
Pode-se usar também número romano indicando a carga do metal.
Exemplos:
Fe2O3 – óxido de ferro III
FeO – óxido de ferro II
Pode-se usar, ainda a nomenclatura que indica o número de átomo de oxigênios e o número de átomos do elemento. Usa-se esta forma para dar nome aos óxidos ácidos.
Mono                                        Mono
Di       +   óxido de elemento + Di      + nome do elemento
Tri                                           Tri
Exemplos: 
CO – monóxido de carbono
CO2 – dióxido de carbono
SO3 – trióxido de enxofre
N2O3 – trióxido de dinitrogênio