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QUÍMICA F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Professor(a): Sérgio MatoS assunto: FunçõeS inorgânicaS frente: QuíMica i 011.617 - 137449/19 AULAS 33 E 34 EAD – ITA/IME Resumo Teórico Estudo dos sais Conceito de sal Sal é um composto resultante da reação entre um ácido de Arrhenius e uma base de Arrhenius, chamada reação de neutralização. Exemplos: • NaCl – cloreto de sódio, que é o sal de cozinha; • CaCO 3 – carbonato de cálcio, principal constituinte do calcário e do mármore; • CaSO 4 – sulfato de cálcio, constituinte do gesso; • NaHCO 3 – bicarbonato de sódio, usado como antiácido. Reações de neutralização Ácido + Base → Sal + Água Neutralização Total Neste tipo de reação, o ácido libera todos os átomos de hidrogênio ionizáveis, e a base todas as hidroxilas, os quais formarão moléculas de água. O sal resultante é chamado de sal normal ou sal neutro. Exemplos: • 2 HBr + Ca(OH) 2 → CaBr 2 + 2 H 2 O • H 2 CO 3 + Mg(OH) 2 → MgCO 3 + 2 H 2 O • 3 H 2 CrO 4 + 2 Fe(OH) 3 → Fe 2 (CrO 4 ) 3 + 6 H 2 O Neutralização Parcial do Ácido Neste tipo de reação, o ácido não libera todos os átomos de hidrogênio ionizáveis. Como consequência, o sal resultante apresenta hidrogênio ionizável, sendo chamado de sal ácido ou hidrogenossal. Exemplos: • 2 H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 → Ca(H 2 PO 4 ) 2 + 2 H 2 O • H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 → CaHPO 4 + 2H 2 O Neutralização Parcial da Base Reação em que a base não libera todas as suas hidroxilas. Como consequência, o sal resultante apresenta hidroxila, sendo chamado de sal básico ou hidroxissal. Exemplos: • HCl + Al(OH) 3 → Al(OH) 2 Cl + H 2 O • 2 HCl + Al(OH) 3 → Al(OH)Cl 2 + 2 H 2 O Classificação e Nomenclatura dos sais Sais Normais ou Neutros Características: – Resultam da reação de neutralização total entre um ácido e uma base; – Apresentam um único cátion (≠H+) e um único ânion (≠OH–). Nomenclatura: • Cátions de nox fixo: nome do ânion + de + nome do cátion Exemplos: – MgBr 2 — brometo de magnésio; – CaSO 4 — sulfato de cálcio; – Al(NO 3 ) 3 — nitrato de alumínio; – Ba 3 (PO 4 ) 2 — fosfato de bário; – Li 2 S — sulfeto de lítio; – ZnCO 3 — carbonato de zinco. • Cátions de nox variável: nome do ânion + de + nome do cátion + nox em algarismos romanos ou nome do ânion + de + nome do cátion + oso (menor nox) / ico (maior nox) Exemplos: – FeBr 3 — brometo de ferro III ou brometo férrico; – Pb 3 (PO 4 ) 2 — fosfato de chumbo II ou fosfato plumboso; – NiCO 3 — carbonato de níquel II ou carbonato niqueloso; – AuAsO 4 — arsenato de ouro III ou arsenato áurico; – CoF 3 — fluoreto de cobalto III ou fluoreto cobáltico; – Sn(SO 3 ) 2 — sulfito de estanho IV ou sulfito estânico. Sais Ácidos ou Hidrogenossais Características: – Resultam da neutralização parcial de um ácido por uma base. – Apresentam hidrogênio ionizável. Nomenclatura: nome do ânion + prefixo + ácido + de + nome do cátion ou prefixo + hidrogeno + nome do ânion + de + nome do cátion 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 011.617 - 137449/19 Exemplos: – NaHCO 3 — hidrogeno-carbonato de sódio ou carbonato ácido de sódio ou bicarbonato de sódio; – Ca(HSO 4 ) 2 — hidrogeno-sulfato de cálcio ou sulfato ácido de cálcio ou bissulfato de cálcio; – KH 2 PO 4 — di-hidrogeno-fosfato de potássio ou fosfato diácido de potássio. Sais Básicos ou Hidroxissais Características: – Resultam da neutralização parcial de uma base por um ácido; – Apresentam hidroxila na fórmula. Nomenclatura: nome do ânion + prefixo + básico + de + nome do cátion ou prefixo + hidróxi + nome do ânion + de + nome do cátion Exemplos: – Ca(OH)Cl — hidróxi-cloreto de cálcio ou cloreto básico de cálcio; – Sn(OH) 2 SO 4 — di-hidróxi-sulfato de estanho IV ou sulfato dibásico de estanho IV; – [Ba(OH)] 2 CrO 4 — hidróxi-cromato de bário ou cromato básico de bário. Sais Duplos ou Mistos Características: – Resultam da neutralização de dois ácidos por uma base ou de duas bases por um ácido; – Apresentam dois cátions (≠ H+) ou dois ânions (≠ OH–). Nomenclatura: prefixo + nomes dos ânions + de + prefixo + nomes dos cátions Exemplos: – MgBrCl — brometo-cloreto de magnésio; – Pt(NO 2 ) 2 SO 4 — dinitrito-sulfato de platina IV; – Li 2 BaSiO 4 — silicato de monobário e dilítio. Sais Hidratados Característica: – Possuem moléculas de água incorporadas ao seu retículo cristalino, constituindo a chamada água de hidratação ou água de cristalização. Nomenclatura: nome do ânion + de + nome do câtion + prefixo + hidratado Exemplos: – CaCl 2 · 2 H 2 O — cloreto de cálcio di-hidratado; – CuSO 4 · 5 H 2 O — sulfato de cobre II penta-hidratado; – Na 2 CO 3 · 10 H 2 O — carbonato de sódio deca-hidratado. Propriedades dos Sais • A maioria dos sais consta de compostos iônicos que, como tal, apresentam as seguintes propriedades: I. São sólidos em condições ambientais; II. Possuem estrutura cristalina definida; III. Possuem altos pontos de fusão e ebulição; IV. Conduzem corrente elétrica em solução aquosa ou quando fundidos; V. São geralmente solúveis em solventes polares. • Sofrem dissociação em presença de água. Exemplos: I. K 3 PO 4 → 3 K+ + PO 4 3– II. Mg(ClO 4 ) 2 → Mg2+ + 2 ClO 4 – III. Al 2 (SO 4 ) 3 → 2Al 3 + + 2 SO 4 2– • Com relação à solubilidade em água (a 25 °C e 1 atm), podemos destacar os principais sais normais: Sal Solubilidade Exceções importantes Nitratos (NO 3 –) Nitritos (NO 2 –) Cloratos (ClO 3 –) Solúveis – Acetatos (CH 3 COO–) Solúveis Ag+ e Hg 2 2+ Fluoretos (F–) Solúveis Cu+, Hg 2 2+, Pb2+ e metais alcalinos-terrosos Outros haletos (Cl–, Br–, I–) Solúveis Ag+, Cu+, Hg 2 2+ e Pb2+ Sulfatos (SO 4 2–) Solúveis Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ra2+ e Pb2+ Sulfetos (S2– ) Insolúveis Metais alcalinos, alcalinos- -terrosos, Cr3+ e NH 4 + Carbonatos (CO 3 2–) Oxalatos (C 2 O 4 2–) Cromatos (CrO 4 2–) Fosfatos (PO 4 3–) Boratos (BO 3 3–) Insolúveis Metais alcalinos e NH 4 + Exercícios 01. (ProfSM) São exemplos de sais obtidos pela neutralização total entre ácidos e bases: A) NaHCO 3 e K 2 HPO 4 . B) Na 2 CO 3 e K 2 HPO 3 . C) NaH 2 PO 4 e KH 2 PO 2 . D) N 2 H 5 Cl e CH 3 COOH. E) Cu(OH)CN e Mg(HSO 3 ) 2 . 02. (ProfSM) Sais complexos são aqueles que apresentam cátion ou ânion contendo um átomo de metal de transição ligado covalentemente a átomos ou grupos de átomos. Assim, podem ser classificados como sais complexos: A) K 3 Fe(CN) 6 e Na 3 Co(NO 2 ) 6 . B) BeF 2 e Al 2 (SO 4 ) 3 . C) CaCl 2 e NiCO 3 . D) NaHSO 4 e Ca(HCO 3 ) 2 . E) Al 2 (C 2 O 4 ) 3 e FeBr 3 . 03. (ProfSM) Assinale a alternativa que contém apenas sais que apresentam caráter ácido: A) KF, Na 2 CO 3 e Ca(ClO) 2 . B) MgCO 3 , BaCl 2 e CuSO 4 . C) NaCl, K 2 SO 4 e CaBr 2 . D) NH 4 Cl, FeCl 3 e Co(NO 3 ) 2 . E) NaCN, KCl e NH 4 NO 3 . 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 011.617 - 137449/19 Módulo de estudo 04. (ProfSM) O elemento X forma um ânion que, em meio aquoso, precipita combinado ao chumbo(II) para formar um sólido amarelo Y. O mesmo ânion precipita com o cátion prata(I) na forma de um sólido de coloração vermelho-tijolo Z. As soluções aquosas de sais contendo o íon monoatômico mais estável do elemento X possuem cor verde. O sólido Y, o sólido Z e o íon monoatômico mais estável de X podem ser, respectivamente: A) PbMnO 4 , Ag 2 MnO 4 e Mn2+. B) Pb(MnO 4 ) 2 , AgMnO 4 e Mn2+. C) PbCr 2 O 7 , Ag 2 Cr 2 O 7 e Cr3+. D) PbCrO 4 , Ag 2 CrO 4 e Cr3+. E) Pbl 2 , Agl e l–. 05. (ProfSM) Complete a tabela. Nome Fórmula Metafosfato de magnésio Diidrogenopirofosfato de estanho II Hidroxibrometo de cobalto II Ferrocianeto de monoprata e trissódio Nitrato plumboso tetraidratado Sulfato de ferro III e sódio octaidratado 06. (ProfSM) Complete a tabela. Fórmula do sal Nome do salClassificação quanto à solubilidade em água à temperatura ambiente Na 3 BO 3 Pb(ClO 3 ) 2 BaCrO 4 AgF FeS 2 07. (ProfSM) Complete a tabela. Fórmula do sal Nome do sal Classificação quanto ao tipo de sal Mg(HCO 3 ) 2 Na 2 KPO 4 CaSO 4 · 2 H 2 O Ba(OH)Cl K 2 HPO 3 08. (ProfSM) Escreva a equação para a neutralização total envolvendo as substâncias abaixo. A) Ácido bromídrico e hidróxido cobáltico. B) Ácido ciânico e hidróxido de cálcio. C) Ácido tiossulfúrico e hidróxido de sódio. D) Ácido metassilícico e hidróxido de bário. E) Ácido pirofosfórico e hidróxido de potássio. 09. (ProfSM) Escreva as equações para as reações de neutralização total em solução aquosa. A) Ácido sulfúrico + hidróxido de lítio B) Ácido crômico + hidróxido de bário C) Ácido nítrico + hidróxido niquélico 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo 011.617 - 137449/19 10. (ProfSM) Escreva as equações para as reações de neutralização parcial. A) H 2 SO 3 + NaOH B) HBr + Ca(OH) 2 C) 1 H 3 PO 4 + 2 KOH 11. (ProfSM) Escreva as reações de neutralização. A) Ácido clorídrico + hidróxido de cobalto II (neutralização total). B) Ácido sulfúrico + hidróxido de rubídio (neutralização parcial). C) Ácido bromídrico + hidróxido de estrôncio (neutralização parcial). 12. (ProfSM) Escreva a equação de dissociação iônica e classifique o sal quanto à solubilidade em água a 25 °C e 1 atm. A) Ba(NO 2 ) 2 B) Ca 3 (PO 4 ) 2 13. (ProfSM) Com auxílio de equações químicas, justifique se as seguintes soluções aquosas são ácidas, básicas ou neutras. A) Na 2 S B) NaHSO 4 C) CH 3 NH 3 +Cl– D) Co(NO 3 ) 3 14. (ProfSM) A adição de sais à água pode conduzir a soluções aquosas de caráter ácido, neutro ou básico. Para cada sal, a seguir, I. escreva o nome oficial (Iupac) para o ácido e a base de Arrhenius que lhe dão origem; II. escreva a equação química para a reação de neutralização entre o ácido e a base; III. escreva o nome oficial (Iupac) do referido sal; IV. explique, por meio de reações químicas, se a solução aquosa do sal apresenta caráter neutro, ácido ou básico. A) C 5 H 5 NH+Cl– (obtido a partir de um composto aromático) B) Ba(ClO) 2 C) NaHSO 4 D) Ca(HCO 3 ) 2 E) Mn(NO 3 ) 2 15. (ProfSM) Nos casos a seguir, escreva a equação química balanceada para a reação de neutralização, envolvendo ácido e base, em meio aquoso, de tal modo a formar o sal. Em seguida, justifique, por meio de equações químicas, o caráter ácido-base da solução aquosa do sal. A) Cloreto de hidrazínio. B) Hipoclorito de potássio. C) Acetato de amônio. D) Nitrato de cádmio. E) Mono-hidrogenofosfato de sódio. Gabarito 01 02 03 04 05 06 07 08 B A D D * * * * 09 10 11 12 13 14 15 * * * * * * * * 05. Mg(PO 3 ) 2 SnH 2 P 2 O 7 Co(OH)Br AgNa 3 [Fe(CN) 6 ] Pb(NO 3 ) 2 · 4 H 2 O Fe 2 (SO 4 ) 3 · Na 2 SO 4 · 8 H 2 O 06. Borato de sódio Solúvel Clorato de chumbo II Solúvel Cromato de bário Insolúvel Fluoreto de prata Solúvel Dissulfeto de ferro II Insolúvel 07. Hidrogenocarbonato de magnésio Hidrogeno-sal Fosfato de monopotássio e dissódio Sal duplo Sulfato de cálcio di-hidratado Sal hidratado Hidroxicloreto de bário Hidróxi-sal Fosfito de potássio Sal normal 08. A) 3 HBr + Co(OH) 3 → CoBr 3 + 3 H 2 O B) 2 HOCN + Ca(OH) 2 → Ca(OCN) 2 + 2 H 2 O C) H 2 S 2 O 3 + 2 NaOH → Na 2 S 2 O 3 + 2 H 2 O D) H 2 SiO 3 + Ba(OH) 2 → BaSiO 3 + 2 H 2 O E) H 4 P 2 O 7 + 4 KOH → K 4 P2O 7 + 4 H 2 O 09. A) H 2 SO 4(aq) + 2 LiOH (aq) → Li 2 SO 4(aq) + 2 H 2 O (l) B) H 2 CrO 4(aq) + Ba(OH) 2(aq) → BaCrO 4(s) + 2 H 2 O (l) C) 3 HNO 3(aq) + Ni(OH) 3(s) → Ni(NO 3 ) 3(aq) + 3 H 2 O (l) 10. A) H 2 SO 3 + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O B) HBr + Ca(OH) 2 → Ca(OH)Br + H 2 O C) H 3 PO 4 + 2 KOH → K 2 HPO 4 + 2H 2 O 11. A) 2 HCl + Co(OH) 2 → CoCl 2 + 2 H 2 O B) H 2 SO 4 + RbOH → RbHSO 4 + H 2 O C) HBr + Sr(OH) 2 → Sr(OH)Br + H 2 O 12. A) Solúvel. Ba(NO 3 ) 2 Ba2+ + 2 NO 3 – B) Insolúvel. Ca 3 (PO 4 ) 2(s) 3 Ca2+ (aq) + 2 PO 4 3– (aq) 13. A) Solução básica: S2– (aq) + 2 H 2 O (II H 2 S (aq) + 2 OH– (aq) B) Solução ácida: HSO 4 2– (aq) + H 2 O (II SO 4 2– (aq) + H 3 O+ (aq) C) Solução ácida: CH 3 NH 3 + (aq) + H 2 O (l) CH3NH2(aq) + H3O + (aq) D) Solução ácida: [Co(H 2 O) 6 ]3+ (aq) + H 2 O (l) [Co(H2O)5(OH)] 2+ (aq) + H 3 O+ (aq) 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// 011.617 - 137449/19 Módulo de estudo 14. A) O sal é obtido na reação entre o ácido clorídrico e a piridina: HCl (aq) + C 5 H 5 N (aq) → C 5 H 5 NH+Cl (aq) – A solução aquosa do cloreto de piridínio possui caráter ácido devido à desprotonação do cátion: C 5 H 5 NH+ (aq) + H 2 O (l) C5H5N(aq) + H3O + (aq) B) O sal é obtido na reação de neutralização total, envolvendo o ácido hipocloroso e o hidróxido de bário: 2 HClO (aq) + Ba(OH) 2(aq) → Ba(ClO) 2(aq) + 2 H 2 O (l) A solução aquosa do hipoclorito de bário possui caráter básico devido à protonação do ânion: ClO– (aq) + H 2 O(l) HClO (aq) + OH– (aq) C) O sal é obtido na reação de neutralização parcial do ácido sulfúrico pelo hidróxido de sódio: H 2 SO 4(aq) + NaOH (aq) → NaHSO 4(aq) + H 2 O (l) A solução aquosa do hidrogenossulfato de sódio possui caráter ácido devido à desprotonação do ânion: HSO 4 – (aq) + H 2 O (l) → SO4 2– (aq) + H 3 O+ (aq) D) O sal é obtido na reação de neutralização parcial do ácido carbônico pelo hidróxido de cálcio: 2 H 2 CO 3(aq) + Ca(OH) 2(aq) → Ca(HCO 3 ) 2(aq) + 2 H 2 O (l) A solução aquosa do hidrogenocarbonato de cálcio possui caráter básico devido à protonação do ânion: HCO 3 – (aq) + H 2 O (l) H2CO3(aq) + OH – (aq) E) O sal é obtido na reação de neutralização total entre o ácido nítrico e o hidróxido de manganês (II): 2 HNO 3(aq) + Mn(OH) 2(s) → Mn(NO 3 ) 2(aq) + 2 H 2 O (l) A solução aquosa do nitrato de manganês (II) possui caráter ácido devido à desprotonação do complexo formado pelo Mn2+ e a água: Mn2+ (aq) + 6 H 2 O (l) [Mn(H2O)6] 2+ (aq) [Mn(H 2 O) 6 ]2+ (aq) + H 2 O (l) [Mn(H2O)5(OH)] + (aq) + H 3 O+ (aq) 15. A) Neutralização: HCl (aq) + N 2 H 4(aq) → N 2 H 5 Cl (aq) Caráter ácido: N 2 H 5 + (aq) + H 2 O (l) N2H4(aq) + H3O + (aq) B) Neutralização: HClO (aq) + KOH (aq) → KClO (aq) + H 2 O (l) Caráter básico: ClO– (aq) + H 2 O (l) HClO(aq) + OH – (aq) C) Neutralização: CH 3 COOH (aq) + NH 3(aq) CH 3 COONH 4(aq) Caráter praticamente neutro: CH 3 COO– (aq) + H 2 O (l) CH3COOH(aq) + OH – (aq) NH 4 + (aq) + H 2 O (l) NH3(aq) + H3O + (aq) D) Neutralização: 2 HNO 3(aq) + Cd(OH) 2(s) Cd(NO 3 ) 2(aq) + 2 H 2 O (l) Caráter ácido: Cd2+ (aq) + 6 H 2 O (l) [Cd(H2O)6] 2+ (aq) [Cd(H 2 O) 6 ]2+ (aq) + H 2 O (l) [Cd(H2O)5(OH)] + (aq) + H 3 O+ (aq) E) Neutralização: H 3 PO 4(aq) + 2 NaOH (aq) → Na 2 HPO 4(aq) + 2 H 2 O (l) Caráter básico: HPO 4 2– (aq) + H 2 O (l) H2PO4 – (aq) + OH– (aq) SUPERVISOR/DIRETOR: DAWISON – AUTOR: SÉRGIO MATOS DIG.: RENAN – REV.: Mayara
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