Professor: José Tiago Pereira Barbosa Orgânica Compostos que possuem átomos de Carbono Inorgânica Compostos que não possuem átomos de Carbono* Química *Alguns compostos contendo carbono são estudados na Química Inorgânica: CO2, CO, Na2CO3, etc. As substâncias químicas podem ser agrupadas de acordo com suas PROPRIEDADES COMUNS Estas propriedades comuns são chamadas de PROPRIEDADES FUNCIONAIS Em função dessas propriedades podemos agrupar as substâncias em grupos aos quais chamaremos de No final do século XVIII, os químicos observaram que muitas substâncias possuíam comportamento semelhante ao do HCl ou do NaOH. Em 1884, Arrhenius propôs um critério para definir ácidos e bases, sempre em soluções aquosas. Svante August Arrhenius (1859-1927), prêmio Nobel de Química em 1903. Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre ionização produzindo como cátion, apenas o íon H+ , é um ÁCIDO H2O HCl H H2O H2SO4 Cl – + + SO4 3 H + + PO4 4 H + + H2O H4P2O7 + 2 H H2O H3PO4 + 2 – 3 – P2O7 4 – Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre ionização produzindo como cátion, apenas o íon H+ , é um ÁCIDO O cátion hidrônio H3O+ O cátion H+ isolado não existe. Logo após sua formação, ele se liga a uma molécula de água e forma-se o íon estável chamado hidrônio ou hidroxônio. MONOÁCIDOS + Na ionização, a molécula produz apenas 1 H+ H2O HCl H2O HCN H2O HNO3 H+ + Cl – H+ + CN – H+ + NO3 – DIÁCIDOS Na ionização, a molécula produz 2 H+ H2O H2CO3 2 H + + CO3 2 H + + SO4 H2O H2SO4 + 2– 2– TRIÁCIDOS Na ionização, a molécula produz 3 H+ H2O H3PO4 3 H + + 3 H + + H2O H3BO3 PO4 BO3 3– 3– TETRÁCIDOS Na ionização, a molécula produz 4 H+ H2O H4P2O7 4 H + 4 H + H2O H4SiO4 + + + P2O7 SiO4 4– 4– Exceções H2O H3PO3 (DIÁCIDO) H3PO2 (MONOÁCIDO) 2 H+ + + + H2O 1 H HPO3 2– H2PO2 – HIDRÁCIDOS São ácidos que não possuem o elemento químico OXIGÊNIO HCl HCN H2S H4[Fe(CN)6] OXIÁCIDOS São ácidos que possuem o elemento químico OXIGÊNIO HNO3 H2CO3 H2SO4 H3PO4 BINÁRIOS Possuem apenas dois elementos químicos HCl H2S TERNÁRIOS Possuem três elementos químicos H2CO3 HCN H2SO4 QUATERNÁRIOS Possuem quatro elementos químicos H4[Fe(CN)6] FRACOS a 5% Possuem H2CO3 a = 0,2% MODERADOS Possuem H3PO4 5% < a < 50% a = 27% FORTES Possuem a 50% HCl a = 92% Quando não conhecemos o grau de ionização podemos aplicar as seguintes observações para classificar o ácido Para os HIDRÁCIDOS FORTES HCl HBr HI MODERADO HF FRACOS Todos os demais hidrácidos Para os OXIÁCIDOS calculamos: x = número de átomos de oxigênio x=0 H3BO3 x=1 H3PO4 x=2 H2SO4 x=3 HClO4 número de hidrogênios ionizáveis Ácido fraco x= 3 – 3 = 0 ácido fraco Ácido médio x= 4 – 3 = 1 ácido médio Ácido forte x= 4 – 2 = 2 ácido forte Ácido muito forte x= 4 – 1 = 3 ácido muito forte ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR HCl ácido clorídrico H Br ácido brom ídrico H2 S ácido sulf ídrico H CN ácido cian ídrico + ÍDRICO ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR H2 CO3 ácido carbônico H3B O3 ácido bórico + ICO ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR OSO < Nox ICO > Nox + H2 SO3 ácido sulfuroso H2 SO4 ácido sulfúrico H N O2 ácido nitroso H N O3 ácido nítrico HIPO ÁCIDO OSO ELEMENTO + FORMADOR PER OSO + ICO ICO H ClO ácido hipoclor oso H ClO2 ácido cloroso H ClO3 ácido clór ico H ClO4 ácido perclór ico Apresentam sabor azedo. Em solução conduz a corrente elétrica. FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre dissociação iônica, libertando como ânion, apenas o íon OH , é uma BASE ou HIDRÓXIDO NaOH Ca(OH)2 Fe(OH)3 Pb(OH)4 H2O H2O H2O H2O Na + + OH – Ca 2+ + 2 OH – 3+ + 3 OH – Pb 4+ + 4 OH – Fe MONOBASES Na dissociação, a molécula liberta apenas uma oxidrila (hidroxila) NaOH KOH NH4OH H2O H2O H2O Na + + OH – + + OH – K NH4 + + OH – DIBASES Na dissociação, a molécula libera duas oxidrilas Ca(OH)2 Zn(OH)2 H2O H2O Ca 2+ + 2 OH – Zn 2+ + 2 OH – TRIBASES Na dissociação, a molécula libera três oxidrilas Fe(OH)3 Al(OH)3 H2O H2O Fe 3+ + 3 OH – Al 3+ + 3 OH – TETRABASES Na dissociação, a molécula libera quatro oxidrilas Pb(OH)4 Sn(OH)4 H2O H2O Pb 4+ + 4 OH – Sn 4+ + 4 OH – FORTES São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino ou alcalino terroso NaOH KOH LiOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2 FRACAS São as bases em que a oxidrila se liga aos demais cátions AgOH NH4OH Al(OH)3 Zn(OH)2 Fe(OH)3 Pb(OH)4 SOLÚVEIS São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino ou o hidróxido de amônio NaOH KOH LiOH NH4OH POUCO SOLÚVEL São as bases em que a oxidrila se liga a um metal alcalino terroso Ca(OH)2 PRATICAMENTE INSOLÚVEIS São as demais bases Ba(OH)2 Apresentam sabor cáustico ou adstringente HIDRÓXIDO + de + NOME DO CÁTION NaOH hidróxido de sódio LiOH hidróxido de lítio NH4OH hidróxido de amônio Ca(OH)2 hidróxido de cálcio Ba(OH)2 hidróxido de bário HIDRÓXIDO + NOME DO CÁTION Fe(OH)2 hidróxido OSO < Nox ICO > Nox + ferroso Fe(OH)3 hidróxido férrico Pb(OH)2 hidróxido plumboso Pb(OH)4 hidróxido plúmbico Para as bases constituídas por cátions com duas valências diferentes, podemos substituir as terminações OSO ou ICO pelas suas valências em algarismos romanos Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III Pb(OH)2 hidróxido de chumbo II Pb(OH)4 hidróxido de chumbo IV Reagem com os ácidos produzindo sal e água. H Cl 2 H Cl + Na OH Na Cl + H2O + Ba (OH)2 Ba Cl2 + 2 H2O H2 SO4 + Ba (OH)2 Ba SO4 + 2 H2O Em solução conduz a corrente elétrica. FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL NaCl CuSO4 É todo composto que em solução aquosa possui pelo menos um cátion diferente do H+, e pelo menos um ânion diferente do OH- . Na Cl Na + cátion diferente do H + Cl ânion diferente do OH Ba Ba SO4 2+ SO4 2 – cátion diferente do H + ânion diferente do OH A reação entre um ácido e uma base recebe o nome especial de NEUTRALIZAÇÃO ou SALIFICAÇÃO A neutralização entre um ácido e uma base pode ser TOTAL ou PARCIAL NEUTRALIZAÇÃO TOTAL O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é igual ao total de oxidrilas da base H Cl 2 H Cl + + Na OH Ba(OH)2 NaCl + H2O BaCl2 + 2 H2O NEUTRALIZAÇÃO PARCIAL O total de hidrogênios ionizáveis do ácido é diferente do total de hidroxilas da base HCl + Ba(OH)2 BaOHCl + H2O Um “H” se une a uma “OH” formando apenas uma molécula de água e restando uma oxidrila (OH) H2 SO4 + NaOH NaH SO4 + Apenas um “H” se une a uma “OH” formando apenas uma molécula de água e restando um “H” H2O NaCl Ba Cl2 Ba SO4 Na H SO4 Ba OH Cl Ba Br Cl Cu SO4 . 5 H2O Na K SO4 A nomenclatura dos sais normais é feita citando-se o nome do ânion, proveniente do ácido (mudando-se a terminação) seguido do nome do cátion, proveniente da base Terminações dos ÁCIDOS e SAIS ÁCIDO SAL ÍDRICO OSO ICO ETO ITO ATO H Cl + ÁCIDO SAL ÍDRICO ETO OSO ITO ICO ATO Na OH NaCl ÁCIDO HIDRÓXIDO CLORETO CLORÍDRICO DE SÓDIO DE SÓDIO 2 H NO3 + Fe (OH)2 Fe NO3 ÁCIDO HIDRÓXIDO NITR ÍCO DE FERRO II DE FERRO II ou ou FERROSO FERROSO NITR ATO + 2 H2O + 2 H2O Ba BrCl CLORETO Na K SO4 SULFATO BROMETO DE SÓDIO DE BÁRIO E POTÁSSIO Cu SO4 . 5 H2O SULFATO DE COBRE PENTA HIDRATADO É o conjunto de compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo SO3 Na2O N2O5 CO2 CaO Fe2O3 Al2O3 Podemos dividir os óxidos em dois grupos: O elemento ligado ao oxigênio é ametal SO3 N2O5 CO2 O elemento ligado ao oxigênio é um metal Na2O CaO Fe2O3 Al2O3 Reagem com água, formando uma base CaO + H2O Ca(OH)2 Reagem com um ácido, formando sal e água CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O Os óxidos básicos são formados por METAIS de baixo Nox (+1 ou + 2) Reagem com água, formando um ácido + SO3 H2O H2SO4 Reagem com uma base, formando sal e água SO3 + Ba(OH)2 CaSO4 + Os óxidos ácidos são formados por AMETAIS de alto Nox H2O São óxidos moleculares que não reagem com água, nem com base ou ácidos Os mais importantes são CO NO N2O São óxidos que se comportam tanto como óxidos ácidos quanto como óxidos básicos Al2O3 ZnO As2O3 São os óxidos que se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos de um mesmo elemento Fe3O4 = FeO + Fe2O3 Para os óxidos moleculares: óxido + de + nome do elemento colocamos os prefixo mono, di, tri, tetra, etc., para indicar a quantidade de átomos de cada elemento na fórmula Cl2O7 CO2 heptóxido de dicloro dióxido de carbono Para os óxidos iônicos: óxido + de + nome do elemento Al2O3 óxido de alumínio ZnO óxido de zinco BaO óxido de bário K2O óxido de potássio Se o elemento forma dois cátions diferentes, devemos indicar a sua VALÊNCIA em ALGARISMO ROMANO ou com as terminações OSO e ICO FeO óxido ferroso ou óxido de ferro II Fe2O3 óxido férrico ou óxido de ferro III DÚVIDAS...?