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Funcoes inorganicas

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Funcoes inorganicas

  1. 1. Funções inorgânicas QUÍMICA GERAL Escola Superior de Tecnologia
  2. 2. Substâncias Químicas <ul><li>As substâncias química são divididas em dois grupos fundamentais: </li></ul><ul><li>Substâncias orgânicas – É a química do carbono. A substâncias existentes nos seres vivos. </li></ul><ul><li>Substâncias inorgânicas (ou minerais) </li></ul>
  3. 3. Substâncias inorgânicas As substâncias inorgânicas foram divididas em grupos menores, denominados funções químicas inorgânicas. funções químicas – É um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes, chamadas de propriedades funcionais . As funções químicas inorgânicas que iremos estudar são: Ácidos Bases Sais Óxidos
  4. 4. Alguns conceitos importantes Dissociação e ionização: Dissociação iônica ou dissociação eletrolítica: É separação de íons já existentes no composto. Ex: NaCl Na + Cl - -> Na + + Cl - Ionização : É uma reação química que ocorre entre moléculas produzindo íons que não existiam anteriormente. Ex: HCl HCl -> H + + Cl - água água
  5. 5. Alguns conceitos importantes <ul><li>Grau de ionização: </li></ul><ul><li>A extensão da ionização depende da substância considerada. </li></ul><ul><li>De cada 100 moléculas de HCl que colocarmos em água, 92 se ionizam em H + e Cl - . </li></ul><ul><li>De cada 100 moléculas de HF dissolvida em água, apenas 8 se ionizam em H + e F - . </li></ul><ul><li>Para medir a maior ou menor extensão de uma ionização, usa-se o chamado grau de ionização (ou o grau de dissociação iônica) que é representado pela letra  . </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>= Número de moléculas ionizadas </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><li>Número de moléculas dissolvidas </li></ul><ul><li>no caso do HCl:  = ? </li></ul><ul><li>no caso de HF:  = ? </li></ul>
  6. 6. Alguns conceitos importantes <ul><li>O grau de ionização varia entre 0 e 1 (0% e 100%). </li></ul><ul><li>Valores de  próximo de zero, significa que a substância está pouco ionizada, eletrólito fraco. </li></ul><ul><li>Valores de  próximo de 1, a substância está bastante ionizada, eletrólito forte. </li></ul><ul><li>Eletrólito?? </li></ul>
  7. 7. Ácidos <ul><li>Do ponto de vista prático, os ácidos apresentam as seguintes características: </li></ul><ul><li>têm sabor azedo </li></ul><ul><li>formam soluções aquosas condutoras de eletricidade </li></ul><ul><li>mudam a cor de certas substâncias </li></ul><ul><li>Os ácidos são muito comuns em nosso dia-a-dia: exemplos </li></ul><ul><li>Do ponto de vista teórico, Arrhenius definiu os ácidos como: </li></ul><ul><li>Compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H + ) </li></ul><ul><li>HCl -> H + + Cl - </li></ul><ul><li>H 2 SO 4 -> 2H + + SO 4 2- </li></ul>água água Classificação dos Ácidos
  8. 8. <ul><li>Atualmente, na verdade, em solução aquosa, o cátion H + se une a uma molécula de água formando o íon H 3 O + , chamado de hidrônio ou hidroxônio: </li></ul><ul><li>HCl + H 2 O -> H 3 O + + Cl - </li></ul><ul><li>H 2 SO 4 + H 2 O -> 2 H 3 O + + SO 4 2- </li></ul><ul><li>Classificação dos ácidos: </li></ul><ul><li>De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis </li></ul><ul><li>Monoácidos: na ionização a molécula produz apenas 1H + (HCl, HNO 3 etc) </li></ul><ul><li>Diácidos: na ionização a molécula produz apenas 2H + (H 2 SO 4 , H 2 CO 3 etc) </li></ul><ul><li>Triácidos: na ionização a molécula produz apenas 3H + (H 3 PO 4 , H 3 BO 3 etc) </li></ul><ul><li>Tetrácidos: na ionização a molécula produz apenas 4H + (H 4 P 2 O 7 , H 4 SiO 4 etc) </li></ul><ul><li>Os ácidos com 2 ou mais hidrogênios ionizáveis são denominados poliácidos . </li></ul>Classificação dos Ácidos
  9. 9. <ul><li>De acordo com a presença ou não de oxigênio na molécula </li></ul><ul><li>Hidrácidos: Não contêm oxigênio </li></ul><ul><li>Ex: HCl, HBr, H 2 S etc.) </li></ul><ul><li>Oxiácidos: Contêm oxigênio </li></ul><ul><li>Ex: HNO 3 , H 2 SO 4 , H 2 CO 3 etc. </li></ul><ul><li>De acordo com o grau de ionização </li></ul><ul><li>Ácidos fortes: quando  > 50%. Ex: HCl (  =92%), H 2 SO 4 (  =61%) </li></ul><ul><li>Ácidos moderados ou semifortes: quando 5<  < 50%. Ex: HF (  =8%), H 3 PO 4 (  =27%) </li></ul><ul><li>Ácidos fracos: quando  < 5% . Ex: HCN (  =0,008%), H 2 CO 3 (  =0,18%) </li></ul>Classificação dos Ácidos
  10. 10. Classificação dos Ácidos <ul><li>Quanto ao grau de ionização – α </li></ul><ul><li>-> Oxiácidos: quanto maior a diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios, mais forte é o ácido. Representando um oxiácido por H n EO m , temos: </li></ul><ul><li>m – n = 3 -> ácido muito forte. Exemplos: HClO 4 , HMnO 4 </li></ul><ul><li>m – n = 2 -> ácido forte. Exemplos: HNO 3 , H 2 SO 4 </li></ul><ul><li>m – n = 1 -> ácido semi-forte. Exemplos: H 3 PO 4 , H 2 SO 3 </li></ul><ul><li>m – n = 0 -> ácido fraco. Exemplos: HClO, H 3 PO 3 , H 3 BO 3 </li></ul><ul><li>Exceção: ácido carbônico (H 2 CO 3 ) é considerado ácido fraco, apesar de m – n = 1 </li></ul>
  11. 11. Quanto à volatilidade   Voláteis – possuem baixo ponto de ebulição. Exemplos: HCl, H 2 S, HCN, HNO 3 . Fixos – possuem alto ponto de ebulição. Exemplos: H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , H 3 BO 3 . Classificação dos Ácidos
  12. 12. Nomenclatura dos Ácidos <ul><li>-> Hidrácidos ( H n A ): </li></ul><ul><li>Ácidos + ídrico </li></ul><ul><li>Radical do Elemento </li></ul><ul><li>Exemplos: </li></ul><ul><li>ácido clorídrico (HCl) </li></ul><ul><li>ácido fluorídrico (HF) </li></ul><ul><li>ácido sulfídrico (H 2 S) </li></ul><ul><li>- ácido cianídrico (HCN) </li></ul>
  13. 13. Nomenclatura dos Ácidos -> Oxiácidos: De acordo com o elemento central temos o prefixo OSO para o menor NOx (Número de Oxidação) e ICO para o maior Nox. Exemplos: - Coluna 14 ou 4A : - ácido carbônico ( H 2 CO 3 ) - carbono (C) com Número de Oxidação (NOx) = +4 (único ácido inorgânico com carbono). - Coluna 15 ou 5A : ácido nitroso (HNO 2 ) - nitrogênio (N) com NOx = +3; ácido nítrico (HNO 3 ) - nitrogênio (N) com NOx = +5.
  14. 14. Nomenclatura dos Ácidos - Coluna 16 ou 6A : ácido sulfuroso (H 2 SO 3 ) - enxofre (S) com NOx = +4; ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) - enxofre (S) com NOx = +6. - Coluna 17 ou 7A : ácido hipocloroso (HClO) - cloro (Cl) com NOx = +1 (o prefixo HIPO é obrigatório quando temos o elemento central com carga 1); ácido cloroso (HClO 2 ) - cloro (Cl) com NOx = +3; ácido clórico (HClO 3 ) - cloro (Cl) com NOx = +5; ácido perclórico (HClO 4 ) - cloro (Cl) com NOx do Cl = +7 (o prefixo PER é obrigatório quando temos o elemento central com carga 7, como em Permanganato de potássio).
  15. 15. Praticando: <ul><li>1. Classifique os ácidos abaixo quanto à presença de oxigênio na sua composição, ao número de hidrogênios ionizáveis, grau de ionização (força do ácido) e dê a nomenclatura: </li></ul><ul><li>a) HNO 3 b) HCl c) H 2 SO 4 </li></ul>
  16. 16. <ul><li>De acordo com Arrhenius: são substâncias que, ao serem dissolvidas em água, liberam exclusivamente os ânions OH - ( hidroxila ). Os cátions, liberados também nesse processo, variam de uma base para outra. </li></ul><ul><li>NaOH -> Na + (aq) + OH – (aq) </li></ul><ul><li>Dentre as principais bases, somente o hidróxido de amônio resulta de uma ionização. As demais, resultam da dissociação iônica dos respectivos hidróxidos, quando dissolvidos em água. </li></ul>Bases ou hidróxidos
  17. 17. Propriedades funcionais das bases <ul><li>Presença do ânion hidroxila ( OH – ). </li></ul><ul><li>Com exceção dos hidróxidos de alcalinos, todas as demais bases se decompõem com o calor com relativa facilidade. </li></ul><ul><li>Apresentam sabor adstringente. </li></ul><ul><li>Mudam a cor dos indicadores: o papel tornassol vermelho fica azul e a solução de fenolftaleína, quando incolor passa para vermelho. </li></ul><ul><li>Conduzem corrente elétrica quando dissolvidas em água. </li></ul><ul><li>Reagem com os ácidos, originando sais e água. </li></ul>
  18. 18. Classificação das bases <ul><li>Quanto ao número de hidroxilas </li></ul><ul><li>Monobases – apresentam uma hidroxila como ânion. Exemplos: NaOH, NH 4 OH </li></ul><ul><li>Dibases – apresentam duas hidroxilas como ânion. Exemplos: Ca(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Ba(OH) 2 . </li></ul><ul><li>Tribases – apresentam três hidroxilas como ânion. Exemplos: Al(OH) 3 , Ga(OH) 3 , Fe(OH) 3 . </li></ul>
  19. 19. <ul><li>Quanto ao grau de dissociação </li></ul><ul><li>Quanto mais solúvel em água a base, mais forte ela será. </li></ul><ul><li>Bases Fortes – são as bases do grupo 1A e 2A, pois apresentam uma alta solubilidade. Exemplos: LiOH, Ba(OH) 2 . </li></ul><ul><li>Bases Fracas – s ão as bases formadas pelos demais elementos. Exemplos: Zn(OH) 2 , Fe(OH) 3 , AgOH. </li></ul><ul><li>Exceções: NH 4 OH, que é uma base solúvel porém fraca e o Mg(OH) 2 que é uma base insolúvel e fraca. </li></ul>
  20. 20. Nomenclatura das bases <ul><li>a) quando o cátion possui nox fixo </li></ul><ul><li>hidróxido de + cátion (nome do metal ou grupo ligado á hidroxila) </li></ul><ul><li>Exemplo: KOH – hidróxido de potássio </li></ul><ul><li>b) quando o cátion não apresenta nox fixo </li></ul><ul><li>hidróxido de + cátion + nox em algarismo romano </li></ul><ul><li>Exemplos: </li></ul><ul><li>Fe(OH) 2 - hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso - ferro (Fe) com NOx = +2. </li></ul><ul><li>Fe(OH) 3 - hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico - ferro (Fe) com NOx = +3; </li></ul>
  21. 21. Praticando: Classifique as bases a seguir quanto ao número de hidroxilas, ao grau de dissociação, à solubilidade em água e dê suas nomenclaturas: a)  KOH b)  Mg(OH) 2 c) NaOH d)  Fe(OH) 2  
  22. 22. Sais <ul><li>São compostos que em meio aquoso se dissociam, liberando pelo menos um cátion diferente de H + e pelo menos um ânion diferente de OH - . </li></ul>
  23. 23. Propriedades funcionais <ul><li>Possuem sabor azedo. </li></ul><ul><li>Conduzem corrente elétrica quando em solução aquosa ou quando fundidos. </li></ul><ul><li>Podem reagir com ácidos, bases, outros sais e metais. </li></ul><ul><li>Quase todos apresentam-se em estado sólido ou na forma de cristais. </li></ul>
  24. 24. Classificação dos sais <ul><li>De acordo com a presença de oxigênio </li></ul><ul><li>Sais halóides - não possuem oxigênio. Exemplos: NaI, KBr </li></ul><ul><li>Oxissais - possuem oxigênio. </li></ul><ul><li>Exemplos: CaCO 3 , MgSO 4 </li></ul>
  25. 25. <ul><li>De acordo com natureza dos íons </li></ul><ul><li>Sal normal – é formado pela neutralização completa entre um ácido e uma base. Não possui nem H + nem OH - . Exemplo: NaCl </li></ul><ul><li>Hidrogenossal ou sal ácido – é um sal que apresenta dois cátions, sendo um deles H + , e somente um ânion. Exemplo: NaHCO 3 </li></ul><ul><li>Hidroxissal ou sal básico – é um sal que apresenta dois ânions, sendo um deles OH - , e somente um cátion. Exemplo: CaOHCl </li></ul>
  26. 26. <ul><li>De acordo com natureza dos íons </li></ul><ul><li>Sal duplo ou sal misto – é um sal que apresenta dois cátions diferentes (exceto H + ) ou dois ânions diferentes (exceto OH - ) e somente um cátion. Exemplos: Ca Cl ClO, Na Li SO 4 </li></ul><ul><li>Sal hidratado – apresenta no retículo cristalino, moléculas de água em proporção definida. A água combinada dessa maneira chama-se água de cristalização, e a quantidade de moléculas de água é indicada, na nomenclatura do sal, por prefixos. Exemplo: CuSO 4 .5H 2 O </li></ul>
  27. 27. Nomenclatura dos sais <ul><li>Obedece à expressão: </li></ul><ul><li>(nome do ânion) de (nome do cátion) </li></ul><ul><li>É obtida a partir da nomenclatura do ácido que originiou o ânion participante do sal, pela mudança de sufixos. </li></ul>Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito
  28. 28. Nomenclatura dos sais <ul><li>Exemplos: </li></ul>Ácido de origem Ânion Cátion Sal HCl - clor ídrico Cl - - clor eto Na + NaCl – cloreto de sódio H 2 SO 4 - sulfúr ico SO 4 2- - sulf ato Ca 2+ CaSO 4 – sulfato de cálcio HNO 2 - nitr oso NO 2 - - nitr ito Al 3+ Al(NO 2 ) 3 – nitrito de alumínio
  29. 29. Nomenclatura dos sais <ul><li>Hidrogeno-sal ou sal ácido </li></ul><ul><li>Exemplo: Na + H + CO 3 2- - NaHCO 3 </li></ul><ul><li>Carbonato(mono)ácido de sódio </li></ul><ul><li>(mono)hidrogeno carbonato de sódio </li></ul><ul><li>Bicarbonato de sódio </li></ul><ul><li>Hidróxi-sal ou sal básico </li></ul><ul><li>Exemplo: Ca 2+ (OH) - Cl - - Ca(OH)Cl </li></ul><ul><li>cloreto(mono) básico de cálcio </li></ul><ul><li>(mono)hidróxi cloreto de cálcio </li></ul>
  30. 30. Nomenclatura dos sais <ul><li>Sal duplo ou misto com dois cátions </li></ul><ul><li>nome do ânion de nome dos cátions </li></ul><ul><li>Exemplo: Na + Li + SO 4 2- - NaLiSO 4 – Sulfato de sódio e lítio </li></ul><ul><li>Sal duplo com dois ânions </li></ul><ul><li>nome dos ânions de nome do cátion </li></ul><ul><li>Exemplo: Ca 2+ Cl - ClO - - CaClClO – Hipoclorito cloreto de cálcio </li></ul>
  31. 31. Praticando <ul><li>Alguns sais inorgânicos são utilizados na medicina no tratamento de doenças, são exemplos disso o bicarbonato de sódio como antiácido, o carbonato de amônio como expectorante, o permanganato de potássio como antimicótico e o nitrato de potássio como diurético. Assinale a alternativa que contém a fórmula química desses sais, respectivamente. </li></ul><ul><li>A) Na 2 CO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 , KMnO 4 e KNO 3 </li></ul><ul><li>B) NaHCO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 , KMnO 4 e KNO 3 </li></ul><ul><li>C) NaHCO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 , KMnO 4 e K 2 NO 3 </li></ul><ul><li>D) NaHCO 3 , NH 4 CO 3 , KMnO 4 e KNO 3 </li></ul><ul><li>E) Na 2 CO 3 , NH 4 CO 3 , KMnO 4 e K 2 NO 3 </li></ul>
  32. 32. Óxido <ul><li>Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. </li></ul><ul><li>Fórmula geral: E x+ 2 O 2- X </li></ul><ul><li>Exemplos: CO 2 , H 2 O, Mn 2 O 7, Fe 2 O 3 </li></ul>
  33. 33. Classificação dos óxidos <ul><li>Óxidos Básicos </li></ul><ul><li>Óxidos Ácidos </li></ul><ul><li>Óxidos Anfóteros </li></ul><ul><li>Óxidos Neutros </li></ul><ul><li>Óxidos Duplos </li></ul><ul><li>Peróxidos </li></ul><ul><li>Superóxidos </li></ul>
  34. 34. Óxidos Básicos (metálicos) <ul><li>São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e pelos demais metais com Nox baixo, reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água. </li></ul><ul><li>Óxido básico + H 2 O  base </li></ul><ul><li>CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 </li></ul><ul><li>Óxido básico + ácido  sal + H 2 O </li></ul><ul><li>MgO + 2HCl  MgCl 2 + H 2 O </li></ul>
  35. 35. Óxidos Ácidos (anidridos) <ul><li>São formados por ametais e por certos metais com Nox elevado, reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. </li></ul><ul><li>Óxido ácido + H 2 O  ácido </li></ul><ul><li>N 2 O 5 + H 2 O  2HNO 3 “chuva ácida” </li></ul><ul><li>SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 </li></ul><ul><li>Óxido ácido + base  sal + H 2 O </li></ul><ul><li>CO 2 + Ca(OH) 2  CaCO 3 + H 2 O </li></ul>
  36. 36. Óxidos Anfóteros <ul><li>São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. </li></ul><ul><li>Óxido anfótero + ácido/base  sal + água </li></ul><ul><li>ZnO + 2HCl  ZnCl 2 + H 2 O </li></ul><ul><li>ZnO + 2NaOH  Na 2 ZnO 2 + H 2 O </li></ul><ul><li>Exemplos: Al 2 O 3 , ZnO , PbO, SnO, SnO 2 , As 2 O 3 , As 2 O 5 </li></ul>
  37. 37. Óxidos Neutros (indiferentes) <ul><li>São todos covalentes que não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio. </li></ul><ul><li>CO + H 2 O  Não ocorre reação </li></ul><ul><li>NO + HCl  Não ocorre reação </li></ul><ul><li>Óxido Neutro + O 2  Oxidação </li></ul><ul><li>CO + ½ O 2  CO 2 </li></ul><ul><li>Exemplos: CO, NO, N 2 O </li></ul>
  38. 38. Peróxidos <ul><li>São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. </li></ul><ul><li>M 2 O 2 - MO 2 </li></ul><ul><li>M. Alcalinos M. Alc. Terrosos </li></ul><ul><li>Exemplos: Na 2 O 2 , Li 2 O 2 , CaO 2 , MgO 2 </li></ul>
  39. 39. Superóxidos <ul><li>São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = - ½ . </li></ul><ul><li>M 2 O 4 - MO 4 </li></ul><ul><li>M. Alcalinos M. Alc. Terrosos </li></ul><ul><li>Exemplos: Na 2 O 4 , Li 2 O 4 , CaO 4 , MgO 4 </li></ul>
  40. 40. Nomenclatura dos óxidos <ul><li>Regra geral: </li></ul><ul><li>(Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento </li></ul><ul><li>Exemplos: CO monóxido de carbono </li></ul><ul><li>N 2 O 5 pentóxido de dinitrogênio </li></ul><ul><li>Nox fixo - óxido de elemento </li></ul><ul><li>Para metais: </li></ul><ul><li> Nox - óxido de elemento + valência </li></ul>
  41. 41. Nomenclatura dos óxidos <ul><li>Exemplos: </li></ul><ul><li>Na 2 O – óxido de sódio </li></ul><ul><li>Al 2 O 3 – óxido de alumínio </li></ul><ul><li>FeO – óxido de ferro II (óxido ferroso) </li></ul><ul><li>Fe 2 O 3 – óxido de ferro III (óxido férrico) </li></ul>
  42. 42. As nuvens vulcânicas são constituídas pelos gases sulfeto de hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono e dióxido de enxofre. O item que contém corretamente as fórmulas dos gases citados acima é: a)     H 2 SO 4 , CO, CO 2 e SO 3 b)     CaO, H 2 SO 3 , CO 2 e H 2 SO 4 c)     CO, CO 2 , SO 3 e H 2 SO 4 d)     H 2 S, CO, CO 2 , e SO 2 e)     H 2 S, CO, CO 2 e SO 3

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