Química função inorgânica

Regina Célia Modesto Raszl Funções Inorgânicas

Função química corresponde a um 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

Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H 3 O + ou H + ). Ionização de um Ácido HCl + H 2 O  H + + Cl - H 2 SO 4 + 2H 2 O  2H + + SO 4 2- H 3 PO 4 + 3H 2 O  3H + + PO 4 3-

Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H 2 S, HBr) Oxiácidos (H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , HClO 4 )

Quanto ao Grau de Ionização (  ) Hidrácidos: Fortes : HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: H x EO y 0 fraco Ex.: HClO 1 moderado Ex.: H 3 PO 4 2 forte Ex.: H 2 SO 4 y-x

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)

Nomenclatura usando o nox do elemento central Calcular a valência do elemento central (o que sobrar na fórmula , desconsiderando o hidrogênio e o oxigênio) e consultar a tabela acima para descobrir seu prefixo e sufixo. Valência prefixo sufixo 7 + per ico 6 + e 5 + --- ico 4 + e 3 + --- Oso 1 + e 2 + hipo oso

Exemplo: HClO Ácido Hipocloroso H 2 SO 3 -2 +4 Ácido sulfuroso H 2 SO 4 +2 +6 Ácido sulfúrico - 8 *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. - 6 +1 +1 +2

Nomenclatura usando a tabela periódica - Procurar na tabela o nome do ânion - mudar o sufixo do mesmo conforme abaixo e adicionar na frente do nome a palavra ácido. Ânion Ácido Ito Oso Ato Ico Eto Ídrico

H 2 CO 3 ânion CO 3 2- carbonato Muda o sufixo ato para ico Nome: ácido carbônico HClO 2 ânion ClO 2 -1 clorito de ito para oso Nome : ácido cloroso

Características gerais dos ácidos Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; Deixam rosa o papel de tornassol azul Neutralizam bases formando sal e água; Em solução aquosa conduzem eletricidade

Papel de tornassol ácido – rosa base - azul

Características gerais dos ácidos

Ácidos importantes: H 2 SO 4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm 3 , é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico. Pode ser obtido a partir das seguintes reações: S + O 2  SO 2 SO 2 + ½O 2  SO 3 SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 * É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país.

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. *A limpeza de superfícies com ácido clorídrico é chamada de decapagem. Ácidos importantes:

3) HNO 3 – 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. *As manchas na pele são causadas pela reação xantoprotéica. Ácidos importantes: + 3HNO 3  + 3H 2 O TNT CH 3 -NO 2 CH 3 NO 2 - NO 2

4) H 3 PO 4 – Ác. Fosfórico ( Acidulante INS-338 ) É um líquido xaporoso obtido pela oxidação do fósforo vermelho com ácido nítrico concentrado. É um ácido moderado usado na indústria 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:

Bases De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH - (hidroxila ou oxidrila). NaOH  Na + + OH - Ca(OH) 2  Ca 2+ + 2OH - Al(OH) 3  Al 3+ + 3OH - Possuem OH - (direita); Metais; Lig. Iônicas; Sólidas.

Bases * NH 3 + H 2 O  NH 4 OH Ametais; Lig. covalentes; Solução aquosa; Volátil. (exceção)

Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento NaOH hidróxido de sódio Fe(OH) 2 hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso Fe(OH) 3 hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico Obs: usa-se o algarismo romano somente quando o cátion apresenta cargas variáveis ou usa-se o sufixo oso para o que tem carga menor e ico para o de carga maior.

Classificação Quanto ao Grau de Dissociação Iônica - Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos (G1) e metais alcalinos terrosos (G2). - Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH 4 OH) e as demais bases.

Características gerais das bases Apresentam sabor caústico, adstringente; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água;

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:

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 na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces. Bases importantes: CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 Cal Virgem Cal Apagada

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. *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis. Bases importantes: Mg(OH) 2 + 2 HCl  MgCl 2 + 2H 2 O

4) Al(OH) 3 – Hidróxido de alumíni o ( Maalox ) 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:

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 + H 2 O H Cl + Na OH  NaCl + H 2 O Neutralização Salificação

Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Nomenclatura Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H 2 SO 4 + Ca(OH) 2  + 2 H 2 O H 2 SO 4 + Ca (OH) 2  CaSO 4 H 2 SO 4 + Ca (OH) 2  Sulfato de cálcio (gesso)

Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H + ioniz = OH - ): H 2 CO 3 + Ca(OH) 2  + 2 H 2 O H 2 CO 3 + Ca (OH) 2  CaCO 3 H 2 CO 3 + Ca (OH) 2  2 Na OH + H 2 SO 4  NaSO 4 + 2 H 2 O

Sais Ácidos e Sais Básicos São obtidos por neutralização parcial (H + ioniz ≠ OH - ): H 2 CO 3 + NaOH  + H 2 O H 2 CO 3 + Na OH  NaHCO 3 H 2 CO 3 + Na OH  HCl + Mg(OH) 2  + H 2 O H Cl + Mg (OH) 2  Mg(OH)Cl H Cl + Mg (OH) 2  Sal ácido ou hidrogenossal Sal básico ou hidróxissal

1) NaHCO 3 – Bicarbonato de sódio ( ENO,Sonrisal ) É um pó branco que perde CO 2 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: NaHCO 3 + H 2 O  NaOH + H 2 O+ CO 2  H 2 CO 3

2) CaCO 3 – Carbonato de cálcio ( mármore,calcáreo ) É um sólido branco que por aquecimento perde CO 2 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: CaCO 3  CaO + CO 2 

3) NaNO 3 – 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:

4) NH 4 Cl – Cloreto de amônio ( Sal amoníaco ) É um sólido granulado obtido do líquido amoniacal das fábricas de gás. É usado na 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:

Óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: Exemplos: CO 2 , H 2 O, Mn 2 O 7, Fe 2 O 3 E x+ 2 O 2- X

Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO N 2 O 5 P 2 O 3 monóxido de monocarbono pentóxido de dinitrogênio trióxido de difosforo Para metais: Nox fixo(g1e g2)- óxido de elemento  Nox - óxido de elemento+valência Na 2 O Al 2 O 3 FeO Fe 2 O 3 óxido de sódio óxido de alumínio óxido de ferro II (óxido ferroso) óxido de ferro III (óxido férrico)

Classificação Óxidos Ácidos Óxidos Básicos Óxidos Anfóteros Óxidos Neutros Óxidos Duplos Peróxidos

18 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Ácidos (anidridos) Nox ≥ +4 Óxidos Anfóteros OB + H 2 O  BASE OB + ÁCIDO  SAL + ÁGUA OA + H 2 O  ÁCIDO OA + BASE  SAL + ÁGUA Classificação Óxidos Básicos

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 + H 2 O  2NaOH CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 MgO + 2HCl  MgCl 2 + H 2 O Óxido básico + H 2 O  base Óxido básico + ácido  sal + H 2 O CaO (cal virgem, cal viva )

Óxidos Ácidos (anidridos) São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. CO 2 + H 2 O  H 2 CO 3 N 2 O 5 + H 2 O  2HNO 3 SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 CO 2 + Ca(OH) 2  CaCO 3 + H 2 O Óxido ácido + H 2 O  ácido Óxido ácido + base  sal + H 2 O (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA “ chuva ácida”

Óxidos Anfóteros (anfipróticos) São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Al 2 O 3 - ZnO ZnO + 2NaOH  Na 2 ZnO 2 + H 2 O ZnO + 2HCl  ZnCl 2 + H 2 O Óxido anfótero + ácido/base  sal + água ZnO (hipoglós) Al 2 O 3 (alumina)

Óxidos Neutros (indiferentes) São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio . CO - NO CO + H 2 O  Não ocorre reação NO + HCl  Não ocorre reação CO + ½ O 2  CO 2 Óxido Neutro + O 2  Oxidação

Óxidos Duplos (mistos) São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. M 3 O 4 Fe, Pb, Mn Fe 3 O 4 ; Pb 3 O 4 ; Mn 3 O 4 FeO + Fe 2 O 3  Fe 3 O 4 (magnetita ,imã)

Peróxidos São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M 2 O 2 - MO 2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos H 2 O 2 - Ag. Oxidante e Bactericida Ex.: Na 2 O 2 , Li 2 O 2 , CaO 2 , MgO 2

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:

2) Al 2 O 3 – 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:

3) H 2 O 2 – 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: H 2 O 2  H 2 O + ½ O 2

4) Fe 3 O 4 – 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 + Fe 2 O 3  Fe 3 O 4

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