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Funções inorgânicas

  1. 1. FUNÇÕES INORGÂNICAS: ÁCIDOS; BASES; SAIS E ÓXIDOS Profª. Maria Naves
  2. 2. 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
  3. 3. Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas 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-
  4. 4. 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: H3PO3 + 2H2O  2H3O+ + HPO3 2-  apenas 2H+ H3PO2 + H2O  H3O+ + H2PO2 1-  apenas 1H+
  5. 5. Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4) Quanto a presença ou ausência de Carboxila (- COOH) Orgânicos (CH3-COOH, HOOC-COOH) Inorgânicos (H2CO3, H2CO2, HCN)
  6. 6. Classificação dos Ácidos Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl, HBr, HF) Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7)
  7. 7. Quanto ao Grau de Ionização (a) Ácidos fracos: 0< a < 5% Ácidos moderados: 5%  a 50% Ácidos fortes : 50% < a < 100% Nº de Mol Ionizados a = Nº Inicial de Mols Ácido fraco: HClO Ácido moderado: H3PO4 Ácido forte : H2SO4 HClO4
  8. 8. Quanto ao Grau de Ionização (a) Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 y-x
  9. 9. Nomenclatura Oficial: Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico Radical do Elemento Oxiácidos Seguem a seguinte regra: ico (+ oxigênio) Ácido __________________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio)
  10. 10. -H2SO4 -HNO3 -H3PO4 -H2CO3 -H3BO3 -HClO3 Ácido Per.....ico Ácido .....ico Ácido .....oso Ácido Hipo.....oso Menos Oxigênios Ex: H3PO2 – ác. Hipofosforoso HClO4 – ác. Perclórico H2SO3 – ác. Sulfuroso +7 +6,+5 +4,+3,+2 +1 +1 +7 +4 Nomenclatura Oxiácidos:
  11. 11. 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
  12. 12. Características gerais dos ácidos Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução fenolftaleína, e vermelho o papel de tornassol; Neutralizam bases formando sal e água;
  13. 13. 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.
  14. 14. 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:
  15. 15. 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 -NO2 CH3 NO2- NO2 + 3H2O TNT
  16. 16. 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:
  17. 17. 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  Ca2+ + 2OH- Al(OH)3  Al3+ + 3OH- Possuem OH- Metais; Lig. Iônicas; Sólidas.
  18. 18. Bases * NH3 + H2O  NH4OH Ametais; Lig. covalentes; Solução aquosa; Volátil. (exceção)
  19. 19. Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento NaOH hidróxido de sódio Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III
  20. 20. 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.
  21. 21. 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 Monobase Forte Solúvel Al(OH)3 Tribase Fraca Insolúvel
  22. 22. Características gerais das bases Apresentam sabor adstringente; Deixam vermelha a solução de fenolftaleína, e azul o papel de tornassol; Neutralizam ácidos formando sal e água;
  23. 23. 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:
  24. 24. 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: CaO + H2O  Ca(OH)2 Cal Virgem Cal Apagada
  25. 25. 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. Bases importantes: Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O
  26. 26. 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:
  27. 27. 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
  28. 28. 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 H2OH2SO4 + Ca(OH)2  CaSO4H2SO4 + Ca(OH)2  Sulfato de cálcio (gesso)
  29. 29. Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-): H2CO3 + Ca(OH)2  + 2 H2OH2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3H2CO3 + Ca(OH)2  2 NaOH + H2SO4  NaSO4 + 2 H2O
  30. 30. Sais Ácidos e Sais Básicos São obtidos por neutralização parcial (H+ioniz ≠ OH-): H2CO3 + NaOH  + H2OH2CO3 + NaOH  NaHCO3H2CO3 + NaOH  HCl + Mg(OH)2  + H2OHCl + Mg(OH)2  Mg(OH)ClHCl + Mg(OH)2  Sal ácido ou hidrogenossal Sal básico ou hidróxissal
  31. 31. 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
  32. 32. 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
  33. 33. 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
  34. 34. 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 
  35. 35. 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:
  36. 36. 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:
  37. 37. 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 O2- X
  38. 38. Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO N2O5 P2O3 H2O -monóxido de monocarbono -pentóxido de dinitrogênio -trióxido de difosforo -monóxido de dihidrogênio Para 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)
  39. 39. Classificação •Óxidos Ácidos •Óxidos Básicos •Óxidos Anfóteros •Óxidos Neutros •Óxidos Duplos •Peróxidos
  40. 40. 181 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Básicos 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
  41. 41. 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 )
  42. 42. 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”
  43. 43. 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)
  44. 44. 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
  45. 45. Óxidos Duplos (mistos) São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. M3O4 Fe, Pb, Mn Fe3O4; Pb3O4; Mn3O4 FeO + Fe2O3  Fe3O4 (magnetita ,imã)
  46. 46. 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
  47. 47. 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:
  48. 48. 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:
  49. 49. 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
  50. 50. 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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