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Número de oxidação (NOX) Definição: Carga real ou parcial, adquirida quando um elemento químico se liga a outro diferente dele. Ex: Na+Cl- H+Br- Elementos de nox fixo: ✓ Família 1A e Ag: +1 ✓ Família 2A e Zn: +2 ✓ Al: +3 ✓ F: -1 ✓ H: +1 ✓ O: -2 Geralmente ✓ Família 5A: -3 ✓ Família 6A: -2 ✓ Família 7A: -1 Em compostos não oxigenados Principais elementos de nox variável ✓ Fe ; Co ; Ni: +2 e +3 ✓ Pb ; Sn ; Pt: +2 e +4 ✓ Hg ; Cu: +1 e +2 ✓ Au: +1 e +3 (Fernando comprou CoNi de 23 reais) (Pablo Sem noção deu Pt no carro de 24 mil reais) (Mercúrio no Curativo aos 12 anos) (em noite de sexta-feira 13 o lobo faz Auuuu) E tem mais.... Mn +7 +6 +4 +2 Cr +6 +3 +2 Aí Mano 7 x 6 = 42 Cara 2 x 3 = 6 Regras para determinação do nox Substância simples tem nox zero. Ex: H2SO4 • Em moléculas neutras o somatório do nox é igual a zero; 2.(+1) + x + 4.(-2) = 0 +2 + x - 8 = 0 x = +8-2 x = +6 • Em moléculas carregadas o somatório do nox é igual a carga; Ex: ( PO4) -3 x + 4.(-2) = -3 + x - 8 = -3 x = +8 -3 x = +5 Psiu!!!! Ex: Cl2 E quando for para calcular o Nox em compostos orgânicos??? Faz comigo Xande??? Cálculo do nox em compostos orgânicos Observe a estrutura da glicose C – C – C – C – C – C OH H OH H OH H OH H H OH H 1 2 3 4 5 6 O H C :1 (-1)+(-1) +1 + 0 = -1 C :2 (-1)+(+1) +0 + 0 = 0 C :3 (-1)+(+1) +0 + 0 = 0 C :4 (-1)+(+1) +0 + 0 = 0 C :5 (-1)+(+1) +0 + 0 = 0 C :6 (+1)+(+1) +(-1) + 0 = +1 Média: 0 Psiu: C – H -1 Sou mais eletronegativo C – O +1 Sou Menos eletronegativo Fórmula molecular C6H12O6 6x + 12.(+1) + 6.(-2) = 0 6x +12 - 12 = 0 x = 0 Nox médio do carbono Funções Inorgânicas Alexandre Godinho (Xandão) Óxidos Teoria e exercícios Compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo Óxidos 1) Definição 2) Classificação A) Óxidos básicos: Reagem com a água originando bases. Formados por: Me+1 , Me+2 e Bi+3 Nomenclatura: Óxido de ____________ + ico ou oso (caso o nox seja variável) Nome do metal Na2O CaO FeO Cu2O CuO Ag2O Óxido de sódio Óxido de cálcio Óxido ferroso (Óxido de ferro II) Óxido cuproso (Óxido de Cobre I) Óxido cúprico (Óxido de Cobre II) Óxido de prata Ex: B) Óxidos Anfóteros: Capazes de reagir tanto com ácidos quanto com bases, fornecendo sal e água. Formados por: Me+3, Me+4 , Zn+2, Pb+2, Sn+2 Nomenclatura: Óxido de ____________+ ico ou oso (caso o nox seja variável) Nome do metal Ex: ZnO Al2O3 Fe2O3 SnO2 PbO2 Óxido de zinco Óxido de Alumínio Óxido férrico (Óxido de ferro III) Óxido estânico (Óxido de estanho IV) Óxido plúmbico (Óxido de chumbo IV) C) Óxidos Ácido ou Anidrido: Reagem com a água originando ácido. Formados por: Me+5, Me+6 Me+7 e Am. Nomenclatura: Segue a tabela dos ácidos Ex: CO2 SO2 SO3 Cl2O7 N2O5 Anidrido carbônico (dióxido de carbono) Anidrido sulfuroso (dióxido de enxofre) Anidrido sulfúrico (trióxido de enxofre) Anidrido perclórico (heptóxido de dicloro) Anidrido nítrico (pentóxido de dinitrogênio) prefixo 4A 5A 6A 7A sufixo Per - - - +7 Ico - +4 +5 +6 +5 Ico - +2 +3 +4 +3 Oso Hipo - +1 +2 +1 Oso Psiu!!!! Mn2O7 Anidrido permangânico (heptóxido de dimanganês) D) Óxidos Neutros: São óxidos que não apresentam características ácidas nem básicas. Não reagem com água, nem com ácidos, nem com bases. São eles: H2O , NO , CO , N2O E) Óxidos Duplos, Salinos ou Mistos: São aqueles que se originam da união de dois óxidos. Apresentam a fórmula geral: Me3O4 Ex: Fe3O4 , Ni3O4 F) Peróxidos: São aqueles em que o oxigênio apresenta nox -1. Ex: H2O2 , Na2O2 X2O2 G) Superóxidos: São aqueles em que o oxigênio apresenta nox -1/2. Ex: K2O4 X2O4 (Água no convite) Exercícios de Vestibulares Dentre os óxidos abaixo, qual deles reage com base formando sal e água, ou seja, que pode ser classificado como óxido ácido? a) MgO b) K2O c) Na2O d) SO2 e) H2O2 Resolução a) MgO b) K2O c) Na2O d) SO2 e) H2O2 Óxido da família 2A = óxido Básico Óxido da família 1A = óxido Básico Óxido da família 1A = óxido Básico Óxido de ametal = óxido ácido Óxido com oxigênio de carga -1 = peróxido GABARITO: D (Cesgranrio –RJ) As indústrias de produção de vidro utilizam a areia como principal fonte de sílica (SiO2) para conferir o estado vítreo. Utilizam, ainda, com a finalidade de reduzir a temperatura de fusão da sílica, os fundentes Na2O, K2O e Li2O. A escolha dos óxidos de sódio, potássio e lítio para reagir com a sílica e dar origem a um produto vítreo de menor ponto de fusão deve-se ao fato de esses óxidos manifestarem caráter: a) básico b) neutro c) ácido d) misto e) anfótero Exercícios de Vestibulares Resolução Na2O, K2O e Li2O Todos os óxidos citados no texto são da família 1A , portanto óxidos básicos. GABARITO: A Ácidos Teoria e exercícios 1) Definição ácidos são compostos que em solução aquosa, ionizam-se e liberam exclusivamente como cátion o íon H3O + (hidrônio ou hidroxônio). HCl + H2O → H3O + + Cl- Note que o ácido clorídrico quando reage com a água, libera como ânion o íon Cloro e como cátion o íon Hidroxônio. Outras Ionizações: H2SO4+ 2H2O → 2H3O + + SO4 -2 H3PO4+ 3H2O → 3H3O + + PO4 -3 2) Classificação dos ácidos * Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis: - Monoácidos » Apresentam apenas um hidrogênio ionizável. Exemplos: HBr, HCl, HNO3, HF. - Diácidos » Apresentam dois hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H2SO4, H2CO3, H2S. - Triácidos » Apresentam três hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H3BO3, H3PO4. - Tetrácidos » Apresentam quatro hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H4SiO4, H4P2O7. Psiu!!! H3XO3 possui 2H + H3XO2 possui 1H + Onde X= P, As ou Sb. * Quanto ao número de elementos constituintes: - Binários: Apresentam dois elementos. Exemplos: HBr, HCl, H2S, HF. - Ternários: Apresentam três elementos. Exemplos: H2SO4, H3PO4. - Quaternários: Apresentam quatro elementos. Exemplos: HOCN. * Quanto à presença de oxigênio na molécula: - Oxiácidos: Apresentam oxigênio na molécula. Exemplos: H4SiO4, H2SO4, H3PO4. - Hidrácidos: Não apresentam oxigênio na molécula. Exemplos: HBr, HCl, HF. * Quanto à força de ionização - Nos Hidrácidos Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF Fraco: os demais - Nos Oxiácidos Fortes: No O – No H ≥ 2 ex: H2SO4 Moderados: No O – No H = 1 ex: HClO2 Fracos: No O – No H = 0 ex: HClO Psiu!!! H2CO3 é um ácido fraco 3) Fórmula estrutural dos Oxiácidos • Escreva o elemento central; • Envolva-o pelos oxigênios; • Ligue preferencialmente os hidrogênios aos oxigenios; • Ligue os oxigênios ao elemento central; • Complete com ligações covalentes dativa caso necessário; Ex: H2SO4 ; H2CO3 S O OO O H H - - C O O H H - - =O 4) Nomenclatura de ácidos • Para hidrácidos, temos: Ácido __________ + ídrico Ex: HCl - ácido clorídrico H2S - ácido sulfídrico HCN – ácido cianídrico HNC – áciso isocianídrico Para oxiácidos, trabalharemos com a variação do Nox, observe a tabela: prefixo 4A 5A 6A 7A sufixo Per - - - +7 ico - +4 +5 +6 +5 ico - +2 +3 +4 +3 oso Hipo - +1 +2 +1 oso Elemento formador Ex: H2SO4 HNO3 H2CO3 HClO4 Ácido Sulfúrico Ácido Nítririco Ácido Carbônico Ácido Perclórico prefixo 4A 5A 6A 7A sufixo Per - - - +7 ico - +4 +5 +6 +5 ico - +2 +3 +4 +3 oso Hipo - +1 +2 +1 oso Psiu!!! • Existem casos em que o elemento forma diversos ácidos, porém sempre com a mesma valência. Usamos então os prefixos meta, piro ou orto, vejamos: 1H2O 2H2O 3 H2O P2O5 2 HPO3 ácido metafosfórico H4P2O7 ácido pirofosfórico 2 H3PO4 ácido (orto)fosfórico Além do Fósforo, o Boro o Antimônio e o Arsênio também apresentam esta característica. Exercícios do material: 1) (Enem – 2009) O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H2CO3, formado pela reaçãodo CO2 atmosférico com a água, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas? a) HNO3 e HNO2. b) H2SO4 e H2SO3. c) H2SO3 e HNO2. d) H2SO4 e HNO3. e) H2CO3 e H2SO3. Gabarito: D 7) (Uerj – 2016, adaptado) No século XIX, o cientista Svante Arrhenius definiu ácidos como sendo as espécies químicas que, ao se ionizarem em solução aquosa, liberam como cátion apenas o íon H+. Considere as seguintes substâncias, que apresentam hidrogênio em sua composição: C2H6, H2SO4 , NaOH, NH4Cl. Dentre elas, aquela classificada como ácido, segundo a definição de Arrhenius, é: a) C2H6 b) H2SO4 c) NaOH d) NH4Cℓ Gabarito: B 3) A chuva ácida provoca desastres ambientais como o observado na figura. Os principais ácidos presentes na chuva ácida são o sulfúrico e o nítrico, formados pela associação da água com anidrido sulfuroso (SO2) e óxidos de nitrogênio (NOx) produtos da queima de combustíveis fósseis, que podem ser carregados pelo vento, ocasionando chuvas ácidas distantes da fonte primaria de poluição, o que acaba se tornando um problema sem fronteiras territoriais. As fórmulas correspondentes aos ácidos citados pelo texto, na respectiva ordem são: A) H2SO3 e HNO3 B) H2S04 e HNO2 C) H2SO4 e HNO3 D) H2SO3 e HNO2 E) HSO3 e H2NO3 Gabarito: C (EXTRA) O óxido nítrico, é um poluente nocivo que sai dos canos de escapamento de automóveis e caminhões. Na presença de água, o óxido nítrico forma, na atmosfera, ácidos responsáveis pelo fenômeno da chuva ácida. As equações a seguir mostram as reações. Levando-se em conta as propriedades dos ácidos formados e os efeitos produzidos por eles no meio ambiente, sabemos que a) a água da chuva tem seu pH aumentado na presença desses ácidos. b) os dois ácidos produzidos apresentam a mesma força de acidez. c) o ácido nitroso é um ácido forte e não consegue danificar estruturas metálicas. d) o ácido nítrico é um ácido forte e pode danificar estruturas metálicas. e) a água da chuva tem seu pOH reduzido na presença desses ácidos. (Chuva ácida aumenta a acidez e DIMINUI o pH.) (São ácidos que apresentam nº H ionizáveis diferentes e portanto, forças diferentes.) (Ácido nitroso é moderado pois o nº de oxigênio menos o de hidrogênio é igual a 1.) (Correto pois o nº de oxigênio menos o de hidrogênio é maior que 1.) (Chuva ácida aumenta a acidez e DIMINUI o pH, logo, aumentará o pOH.) Gabarito: D Bases Exercícios Bases 1) Definição Bases, também chamadas de álcali, são compostos que em solução aquosa, ionizam-se e liberam exclusivamente como ânion o íon OH- (hidroxila ou oxidrila). NaOH → Na+ + OH- 2) Classificação das bases * Quanto ao número de hodroxilas - Monobases ( 1 OH– ): NaOH, KOH, NH4OH - Dibases ( 2 OH– ): Mg(OH)2 , Ca(OH)2 , Fe(OH)2 , Ba(OH)2 - Tribases ( 3 OH– ): Al(OH)3 , Fe(OH)3 - Tetrabases ( 4 OH– ): Sn(OH)4 , Pb(OH)4 H2O * Quanto ao grau de dissociação - Bases fortes: São as que dissociam muito. Em geral os elementos das famílias 1A e 2A. Porém, o hidróxido de Berílio e o hidóxido de Magnésio são bases fracas, devido a baixa solubilidade em H2O. - Bases fracas: São as bases formadas pelos demais metais e o hidróxido de amônio. * Quanto à solubilidade em água - Solúveis: Bases formadas pelos metais alcalinos e de amônio são solúveis. - Pouco solúveis: São as bases formadas pelos metais alcalino-terrosos em geral. - Insolúveis: As demais bases. 3) Nomenclatura de Bases Hidróxido de ____________. Nome do metal Para metais de nox. Fixo, temos: Para metais de nox. Variável, temos: Hidróxido de _________ Nome do metal ico (maior nox) + oso (menor nox) Ex: AgOH Hidróxido de prata Hidróxido de cálcio Ca(OH)2 Hidróxido de alumínio Al(OH)3 Ex: Fe(OH)2 Hidróxido ferroso ou ferroII Fe(OH)3 Hidróxido férrico ou ferroIII Hidróxido Áurico Au(OH)3 Hidróxido Plúmbico Pb(OH)4 Hidróxido Niqueloso Ni(OH)2 Sn(OH)2 Hidróxido estanoso Cu(OH)2 Hidróxido Cúprico Exercícios do material: 5) Para desentupir um cano de cozinha e para combater a acidez estomacal, necessita-se respectivamente, de uma base forte e solúvel e de uma base fraca e parcialmente solúvel. Conclui-se que as fórmulas dessas bases podem ser: a) Ba(OH)2 e Fe(OH)3. b) Al(OH)3 e NaOH. c) KOH e Ba(OH)2. d) Cu(OH)2 e Mg(OH)3. e) NaOH e Mg(OH)2. Base forte: 1A e 2A exceto Be(OH)2 e Mg(OH)2 No “jogo” KOH ; NaOH Base Solúvel: 1A e NH4OH Base fraca: As demais incluindo Be(OH)2 Mg(OH)2 No “jogo” Mg(OH)2 Base parcialmente Solúvel: 2A Gabarito: E (EXTRA)Os hidróxidos de sódio, cálcio, alumínio e magnésio são bases utilizadas com diferentes números de hidroxilas (OH). Assinale a alternativa que define corretamente estas bases na sequência indicada. a) Monobase, dibase, dibase e monobase. b) Monobase, monobase, tribase e dibase. c) Dibase, dibase, tribase e dibase. d) Tribase, monobase, monobase e monobase. e) Monobase, dibase, tribase e dibase. (Ca = família 2A logo nox +2): Ca(OH)2 Dibase MACETÃO DO XANDÃO Me+x(OH)x (Al = nox fixo +3): Al(OH)3 Tribase (Na = família 1A logo nox +1): NaOH Monobase (Mg = família 2A logo nox +2): Mg(OH)2 Dibase Gabarito: E 7) Assinale a alternativa que enuncia as nomenclaturas corretas das seguintes bases, respectivamente: NaOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2 e Al(OH)3: a) Mono-hidróxido de sódio, Di-hidróxido de magnésio, Di-hidróxido de cálcio, Tri-hidróxido de alumínio b) Hidróxido de sódio, hidróxido de magnésio, hidróxido de cálcio, hidróxido de alumínio. c) Hidróxido de sódio, hidróxido de magnésio II, hidróxido de cálcio II, hidróxido de alumínio III. d) Hidróxido sódico, hidróxido magnésico, hidróxido cálcico, hidróxido alumínico. e) Hidróxido de sódio, hidróxido de magnésio I, hidróxido de cálcio, hidróxido de alumínio. Gabarito: B (ENEM - 2015) A soda cáustica pode ser usada no desentupimento de encanamentos domésticos e tem, em sua composição, o hidróxido de sódio como principal componente, além de algumas impurezas. A soda normalmente é comercializada na forma sólida, mas que apresenta aspecto “derretido” quando exposta ao ar por certo período. O fenômeno de “derretimento” decorre da a) absorção da umidade presente no ar atmosférico. b) fusão do hidróxido pela troca de calor com o ambiente. c) reação das impurezas do produto com o oxigênio do ar. d) adsorção de gases atmosféricos na superfície do sólido. e) reação do hidróxido de sódio com o gás nitrogênio presente no ar. Gabarito: A Sais Teoria e exercícios Sais 1) Definição Composto resultante da neutralização de um ácido por uma base, com eliminação de água. É formado por um cátion proveniente de uma base e um ânion proveniente de um ácido. NaOH + HCl → NaCl + H2O 2) Classificação dos sais * Quanto à presença de oxigênio: - Oxissais: NaNO3 , MgSO4 - Sais halóides: KCl , CaS * Quanto ao número de elementos: - Sais binários: Al2S3 - Sais ternários: Na2SO4 - Sais quaternários: NaHCO3 * Quanto à natureza dos íons: - Neutro: NaCl - Ácidos: KHCO3 - Básicos: MgOHCl - Hidratados: CuSO4.5 H2O - Mistos: NaKSO4 , CaClNO3 3) Nomenclatura de Sais Sais halóides: nome do ânion + eto de nome do cátion prefixo 4A 5A 6A 7A sufixo Per - - - +7 Ato - +4 +5 +6 +5 Ato - +2 +3 +4 +3 Ito Hipo - +1 +2 +1 Ito ex: MgS sulfeto de magnésio Psiu!!! Em oxissais, a nomenclatura do ânion é dada pelo nox do elemento central, observe a tabela: Exemplos: CaCO3 Mg(NO3)2 K2SnO3 PbF4 Clorato de alumínio Periodato de rubídio Fluoreto básico de magnésio Fosfato de Cálcio Carbonato de cálcio Nitrato de magnésioEstanato de potássio Fluoreto plúmbico (fluoreto de chumbo IV) Al(ClO3)3 RbIO4 MgOHF Ca3(PO4)2 +4 +5 +4 +5 +7 +5 Principais ânions formadores de sais (PO4) -3 (SO4)) -2 (CO3) -2 (HCO3) - (NO3) - (MnO4) - (ClO)- X-n Fosfato Sulfato Carbonato Bicarbonato Nitrato Permanganato Hipoclorito Etos (fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, sulfeto) Sulfato de potássio K2SO4 Bicarbonato de sódio Carbonato ácido de sódio Hidrgenocarbonato de sódio Na+HCO3 - NaHCO3 Permanganato de potássio K+MnO4 - KMnO4 Sulfato de alumínio Al+3SO4 -2 Al2(SO4)3 Hipoclorito de sódio Na+ClO- NaClO K+SO4 -2 Sulfato de potássio K+SO4 -2 Nitrato de cálcio K2SO4 Nitrato de cálcio Bicarbonato de sódio Carbonato ácido de sódio Hidrogenocarbonato de sódio Na+ HCO3 - Bicarbonato de sódio NaHCO3 Bicarbonato de sódio K+SO4 -2 Na+ HCO3 - Nitrato de cálcio Ca+2NO3 - Nitrato de cálcio Ca(NO3)2 Nitrato de cálcio Fosfato de Magnésio Mg+2PO4 -3 Fosfato de Magnésio Mg3(PO4)2 Fosfato de Magnésio Ca+2NO3 - Mg+2PO4 -3 Questões do Material 1) Alguns produtos comercializados no mercado têm como principais componentes substâncias inorgânicas, nas quais o elemento químico sódio encontra-se presente. Na tabela abaixo, segue a relação de algumas dessas substâncias. Assinale a alternativa na qual encontram-se as fórmulas químicas das substâncias inorgânicas presentes nos produtos comercializados, na ordem que aparecem na tabela, de cima para baixo. a) NaHClO, NaOH, NaClO, NaHCO3 e NaF. b) NaClO, NaOH, NaCl, NaHCO3 e NaF. c) NaHClO, NaCl, NaOH, NaHCO2 e Na2F. d) NaClO, NaHO, NaCl, NaHCO4 e Na2F. e) NaClO, NaHO, NaCl, NaHCO3 e NaF2. Gabarito B 8) Os sais Na2B4O7 .10H2O, Mg(OH)Cl, NaKSO4 e NaHCO3 são classificados, respectivamente, como: a) sal hidratado, sal básico, sal duplo e sal ácido. b) sal básico, sal ácido, sal duplo e sal hidratado. c) sal hidratado, sal duplo, sal ácido e sal básico. d) sal básico, sal duplo, sal ácido e sal hidratado. e) sal hidratado, sal ácido, sal duplo e sal ácido Gabarito A 9) Considere os íons a seguir: Cátions: Li+ (lítio), NH4 + (amônio), Mg2+ (magnésio) e Fe3+ (ferro III); Ânions: NO3 - (nitrato), SO4 2- (sulfato) e PO4 3- (fosfato). Assinale a alternativa que indica corretamente os nomes e as fórmulas de sais formados com esses íons: a) LiSO4 (sulfato de lítio), Mg(SO4)2 (sulfato de magnésio), Fe(NO3)3 (nitrato de ferro III). b) Li2SO4 (sulfato de lítio), Mg(SO4)2 (sulfato de magnésio), Fe(NO3)3 (nitrato de ferro III). c) Li2SO4 (sulfato de lítio), NH4NO3 (nitrato de amônio), FePO4 (fosfato de ferro III). d) LiSO4 (sulfato de lítio), NH4NO3 (nitrato de amônio), Fe3PO4 (fosfato de ferro). e) (NH4)2SO4 (sulfato de amônio), MgPO4 (fosfato de magnésio), LiNO3 (nitrato de lítio). Gabarito C 10) A formação frequente de grandes volumes de pirita (FeS2) em uma variedade de depósitos minerais favorece a formação de soluções ácidas ferruginosas, conhecidas como “drenagem ácida de minas”. Esse fenômeno tem sido bastante pesquisado pelos cientistas e representa uma grande preocupação entre os impactos da mineração no ambiente. Em contato com oxigênio, a 25°C, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química: 4FeS2(s) + 15O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2 (SO4)3(aq) + 2H2SO4(aq) FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambiente. Campinas: Unicamp, 2000. Para corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada ao meio é o a) sulfeto de sódio. b) cloreto de amônio. c) dióxido de enxofre. d) dióxido de carbono. e) carbonato de cálcio Gabarito E
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