unidade ii quÍmica geral e inorgÂnica prof. luiz carlos martins das neves
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Unidade II
QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
Prof. Luiz Carlos Martins das Neves
Funções inorgânicas
É um conjunto de substâncias com propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais;
Eletrólitos: são substâncias que, quando dissolvidas em água, conduzem a corrente elétrica;
Não eletrólitos: não conduzem a corrente elétrica.
Funções inorgânicas
Seguindo o critério baseado na dissociação/ionização, Arrhenius propôs a Teoria da Dissociação Eletrolítica, onde divide as substâncias em grupos com características distintas:
Ácidos
Bases
Sais
Óxidos
Definição de ácidos
Segundo Arrhenius, ácidos são substâncias que, quando em solução aquosa, se dissociam, originando exclusivamente H+ como íons positivos. Na realidade, o H+ se associa a uma molécula de água, formando o H3O+.
Ionização de um ácido
HCl + H2O Cl1- + H301+
H2SO4 + 2 H2O SO42- + 2H3O1+
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.
H3PO4 + H2O 2H3O+ + HPO32-
apenas 2H+
H3PO2 + H2O H3O+ + H2PO21-
apenas 1H+
Classificação dos àcidos
Presença ou não de oxigênio
Oxiácidos: presença de oxigênio na molécula.
Exemplos: H2SO4 , HNO3
Hidrácidos: oxigênio não presente na molécula.
Exemplos: HCl, HCN
Classificação do ácidos
número de hidrogênios ionizáveis
Monoácidos: presença de 1 H ionizável.
HCl H+ + Cl-
Diácidos: presença de 2 H ionizáveis.
H2SO4 2 H+ + SO42-
Triácidos: presença de 3 H ionizáveis.
H3PO4 3 H+ + PO43-
Grau de ionização
alfa (%) = (nº moléculas ionizadas / nº moléculas dissolvidas) x 100
ácidos fortes (alfa maior que 50%): HI, HBr, HCl, HNO3, H2SO4.
ácidos médios (alfa entre 5 e 50%): H3PO4, HF.
ácidos fracos (alfa menor que 5%): H2S, H, HCN. ácidos orgânicos.
Formulação do ácidos
Juntam-se tantos H+ quanto forem necessários para neutralizar a carga do ânion. Para um ânion com carga x-, se utilizam x hidrogênios para formular o ácido.
Hx Ax-
Exemplos: NO31- HNO3
SO42- H2SO4
PO43- H3PO4
Nomenclatura oficial
Hidrácidos
Ácidos ____________________ + ídrico
Radical do Elemento
Oxiácidos
ico (+ oxigênio)
Ácido _______________ +
Radical do Elemento oso (- oxigênio)
Nomenclatura oxiácidos
Ácido per ..... ico
Ácido ..... ico
Ácido ..... oso
Ácido hipo .... oso
EX.
HClO4 perclórico
HClO3 clórico
HClO2 cloroso
HClO hipocloroso
MenosOxigênios
Nomenlcatura pela hidratação
Quando se trata de ácidos que diferem entre si pelo número de hidratação, a nomenclatura pode se basear neste critério.
Nível de hidratação do
ácido
Prefixo
Máximo Orto
Intermediário Meta
Mínimo Piro
Nomenlcatura pela hidratação
O prefixo orto é dispensável e somente indica que tal ácido pode gerar outro por desidratação. O prefixo meta indica que tal ácido foi obtido pela retirada de uma molécula de água de uma molécula do orto. O prefixo piro indica que tal ácido foi obtido pela retirada de uma molécula de água de 2 moléculas do orto.
ácido (orto)fosfórico: H3PO4
ácido metafosfórico: HPO3 (H3PO4 – 1 H2O )
ácido pirofosfórico: H4P2O7 (2 H3PO4 ou H6P2O8 - 1 H2O)
Nomenclatura pela tabela de ânions
A nomenclatura também pode se basear na tabela de ânions. Este tipo de abordagem serve para hidrácidos e oxiácidos. Ao se dar nome a um ácido, deve-se levar em consideração a terminação do nome do ânion que origina o ácido.
Terminação do ânion
terminação do nome do ácido
ETO ÍDRICO
ATO ITO
ITO OSO
Interatividade
Todas as substâncias azedas estimulam a secreção salivar, mesmo sem serem ingeridas. Esse é o principal motivo de se utilizar vinagre ou limão na preparação de saladas, pois o aumento da secreção salivar facilita a ingestão. No vinagre e no limão aparecem substâncias pertencentes à função:
a)base ou hidróxido.
b)sal.
c)óxido.
d)aldeído.
e)ácido.
Resposta
Todas as substâncias azedas estimulam a secreção salivar, mesmo sem serem ingeridas. Esse é o principal motivo de se utilizar vinagre ou limão na preparação de saladas, pois o aumento da secreção salivar facilita a ingestão. No vinagre e no limão aparecem substâncias pertencentes à função:
a)base ou hidróxido.
b)sal.
c)óxido.
d)aldeído.
e)ácido.
Definição de base
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-
Classificação das bases
número de OH1- presente na fórmula:
monobase: 1 OH1- , NaOH, KOH
dibase: 2 OH1- , Ba(OH)2, Fe(OH)2
tribase: 3 OH1- , Cr(OH)3, Al(OH)3
tetrabase: 4 OH1- , Pb(OH)4, Sn(OH)4
Solubilidade das bases
São solúveis: as de metais alcalinos, metais alcalino-terrosos e o hidróxido de amônio (que é uma base fraca e volátil).
insolúveis: todas as demais.
EX.
KOHMonobaseForteSolúvel
Al(OH)3
TribaseFracaInsolúvel
Classificação das bases
Quanto ao Grau de Dissociação:
Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos(1A) e metais alcalinos terrosos (2A).
EX. NaOH, KOH, Ba(OH)2
Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases.
Característica gerais das bases
Apresentam sabor adstringente;
Deixam vermelha a solução de fenolftaleína, e azul o papel de tornassol;
Neutralizam ácidos formando sal e água.
Formulação
Adicionam-se tantos OH1- quantos forem necessários para neutralizar a carga do cátion.
Bx+ (OH)x
K1+ KOH - hidróxido de potássio
Ba2+ Ba(OH)2– hidróxido de bário
Al3+ Al(OH)3– hidróxido de alumínio
Nomenclatura
Hidróxido de _________________
Nome do Elemento
NaOH hidróxido de sódio
KOH hidróxido de potássio
Nomenclatura
Para bases de cátions que possuem duas valências possíveis, utiliza-se a terminação ico para a maior e oso para a menor valência. Aconselha-se, ao invés disso, a utilização de algarismos romanos para indicar a valência.
CuOH hidróxido cuproso ou hidróxido de cobre I
CuOH2 hidróxido cúprico ou hidróxido de cobre II
Fe(OH)2 hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II
Fe(OH)3 hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III
O hidroxônio de amônio
É a única base não metálica e só existe em solução. É obtida pelo borbulhamento de amônia em água.
NH3 + H2O NH41+ + OH1-
NH3 + H2O NH4OH
Interatividade
Identifique a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas (básicas):
a)Detergente e vinagre.
b)Sal e coalhada.
c)Leite de magnésia e sabão.
d)Bicarbonato e açúcar.
e)Coca-Cola e água de cal.
Resposta
Identifique a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas (básicas):
a)Detergente e vinagre.
b)Sal e coalhada.
c)Leite de magnésia e sabão.
d)Bicarbonato e açúcar.
e)Coca-Cola e água de cal.
Definição de sais
Segundo Arrhenius, sais são substâncias que, quando em solução aquosa, liberam: pelo menos um íon positivo diferente do H1+ e pelo menos um íon negativo diferente do OH1-:
CaCl2 Ca2+ + 2 Cl1-
Na2SO4 2 Na1+ + SO42-
Reação de neutralização
Como os sais são provenientes de reações de neutralização entre ácidos e bases, o ânion se origina do ácido e o cátion da base.
ÁCIDO + BASE SAL + ÁGUA
HCl + NaOH NaCl + H2O
Reação de neutralização total
Neste tipo de reação, quantidades iguais, em número de mols, de H1+ e OH1- se neutralizam mutuamente.
1 H2SO4 + 2 NaOH 1 NaSO4 + 2 H2O
Sais deste tipo são classificados como normais.
Reação de neutralização parcial do ácido
1 mol de H2SO4 reagindo com 1 mol de NaOH. Como o H2SO4 possui 2 H1+ em sua molécula, o sal produto será ácido.
1 H2SO4 + 1NaOH NaHSO4 + H2O
Sais deste tipo são classificados como ácidos.
Neutralização parcial da base
1 mol de Ba(OH)2 reagindo com 1 mol de HCl. Como o Ba(OH)2 possui 2 OH1- em seu íon-fórmula, o sal produto será básico.
1 Ba(OH)2 + 1 HCl 1Ba(OH)Cl + 1 H2O
Sais deste tipo são classificados como básicos.
Classificação dos sais
Quanto à presença de oxigênio:
Oxissais
CaSO4, CaCO3, KNO3
Halóides
NaCl, CaCl2, KCl
Classificação dos sais
Quanto ao número de elementos
Binários
NaCl; KBr; CaCl2
Ternários
CaSO4; Al2(SO4)3
Quaternários
NaCNO; Na4Fe(CN)6
Classificação
Quanto à presença de água
Hidratados
CuSO4.5H2O; CaSO4.2H2O
Anidro
KCl; NaCl; CaSO4
Classificação dos sais
Quanto à natureza
Neutros ou normais
NaBr; CaCO3
Hidrogenossais
NaHCO3; CaHPO4
Hidroxissais
Ca(OH)Br
Duplos ou mistos
NaKSO4; CaClBr
Nomenclatura dos sais
______________de _______________
nome do ânion nome do cátion
Segue-se a mesma regra das terminações usada nos ácidos.
Nomenclatura dos sais
Ácido Ânion
ídrico eto
oso ito
ico ato
KCl cloreto de potássio
NaNO2 nitrito de sódio
KNO3 nitrato de potássio
Nomenclatura dos sais
No caso de sais que na sua constituição possuam cátion que possam ter nox diferentes, deve-se utilizar algarismos romanos para identificação.
Fe(NO3)2 nitrato de ferro II
Fe(NO3)3 nitrato de ferro III No caso de o cátion possuir somente dois
nox possíveis, pode-se também optar por utilizar os sulfixos oso e ico, respectivamente para o menor e maior nox.
Fe(NO3)2 nitrato ferroso
Fe(NO3)3 nitrato férrico
Interatividade
Identifique o item que contém apenas sais:
a)H2O2,Fe2O3,NaOH.
b)NaCl,CaCO3,KMnO4.
c)H2S,HCN,Al2O3.
d)CaCl2,Ba(BrO)2,Zn(OH)2.
e)KOH,NaBr,CaCO3..
Resposta
Identifique o item que contém apenas sais:
a)H2O2,Fe2O3,NaOH.
b)NaCl,CaCO3,KMnO4.
c)H2S,HCN,Al2O3.
d)CaCl2,Ba(BrO)2,Zn(OH)2.
e)KOH,NaBr,CaCO3..
Definição de óxidos
Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
Como o flúor é o único átomo mais eletronegativo que o oxigênio, composto binário gerado pela ligação deste com o oxigênio não é óxido, e sim fluoreto.
Óxidos
Quando um óxido é formado pela união de oxigênio com não metal, dizemos que ele é molecular. As ligações neste tipo de óxido são covalentes.
Quando um óxido é formado pela união de oxigênio com metal, dizemos que ele é iônico.
O NOX do oxigênio nos óxidos é 2 -.
Formula geral dos óxidos
Ex:
CO2 ; CaO; Fe2O3
Ex+2 O2-
X
Nomenclatura regra geral
(Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento
CO monóxido de carbono
N2O5 pentóxido de dinitrogênio
P2O3 trióxido de difosforo
Nomenclatura para metais
Nox fixo (1A, 2A) – óxido de elemento
Nox – óxido de elemento + valência
Na2O óxido de sódio
Al2O3 óxido de alumínio
FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso
Fe2O3 óxido de ferro III ou óxido férrico
Òxidos moleculares
Alguns não metais formam vários óxidos diferentes. Um destes não metais é o nitrogênio.
NO; NO2; N2O; N2O3 ; N2O4 ; N2O5
Esta diversidade de fórmulas faz necessário o uso de uma nomenclatura que possa dificultar a troca de nomes. Esta nomenclatura se baseia em informar os tipos e quantidade de átomos que compõem a fórmula do óxido.
Óxidos moleculares
Nº de átomos na fórmula
Prefixo
1 mono
2 di
3 tri
4 tetra
5 penta
6 hexa
7 hepta
Nomenclatura de óxidos moleculares
O prefixo mono é dispensável quando fizer referência ao elemento que acompanha o oxigênio.
NO monóxido de mononitrogênio ou
monóxido de nitrogênio.
CO2 dióxido de carbono
SO3 trióxido de enxofre
N2O5 pentóxido de dinitrogênio
Óxidos iônicos
A nomenclatura é mais simples, só apresentando o NOX do elemento formador, em algarismos romanos, nos casos em que este não é único. Nos casos de elementos que apresentem dois NOX possíveis, as terminações oso e ico, identificam respectivamente o menor e o maior valor de NOX.
FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso
Fe2O3 óxido de ferro III ou óxido férrico
Óxidos ácidos ou anidridos
Podem ser obtidos por desidratação de ácidos, eles reagem com base formando sal e água.
H2SO4 - H2O SO3
H2SO3 - H2O SO2
2 HNO3 - H2O N2O5
2 HNO2 - H2O N2O3
Classificação
Óxidos ácidos
Óxidos básicos
Óxidos anfóteros
Óxidos neutros
Óxidos duplos
Peróxidos
Óxidos básicos metálicos
São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água.
Óxido básico + H2O base
2NaO + H2O 2NaOH
CaO + H2O Ca(OH)2
Òxido básico + ácido sal + H2O
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Óxidos ácidos
São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água.
Óxido ácido + H2O ácido
CO2 + H2O H2CO3
N2O5 + H2O 2HNO3
SO3 + H2O H2SO4
Óxido ácido + base sal + H2OCO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Óxidos anfóteros
São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água.
Óxido anfótero + ácido/base sal + H2O
ZnO+ 2HCl ZnCl2 + H2O
ZnO+ 2NaOH Na2ZnO2 + H2O
Óxidos neutros
São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio.
CO + H2O Não ocorre reação
NO + HCl Não ocorre reação
Óxido Neutro + O2 Oxidação Oxidação
CO + ½O2 CO2
Óxidos duplos
São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos.
FeO + Fe2O3 Fe3O4 (magnetita ,imã)
Peróxidos
São formados por metais alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox= - 1
Os peróxidos mais importantes são os de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos. Alguns exemplos são:
metais alcalinos Na2O2; K2O2
metais alcalinos terrosos CaO2 ; BaO2
Óxidos importantes
ZnO – óxido de Zn.
Um sólido branco de caráter anfótero.
É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na indústria de tintas e na galvanização do ferro.
Òxidos importantes
H2O2 – peróxido de hidrogênio.
É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise).
É utilizada como agente oxidante e bactericida.
H2O2 H2O + ½O2
Interatividade
Quando o solo é excessivamente ácido, agricultores procuram diminuir a acidez por meio da adição de substâncias com propriedades alcalinas. Com essa finalidade, um dos produtos utilizados é o:
a)NaCl.
b)CaO.
c)Na2SO4.
d)NH4NO3.
e)KClO4.
Resposta
Quando o solo é excessivamente ácido, agricultores procuram diminuir a acidez por meio da adição de substâncias com propriedades alcalinas. Com essa finalidade, um dos produtos utilizados é o:
a)NaCl.
b)CaO.
c)Na2SO4.
d)NH4NO3.
e)KClO4.
ATÉ A PRÓXIMA!