ácido 10
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Prof. Thiago Cristófoli Funções Inorgânicas Prof. Thiago Cristófoli Química Funções químicas 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H3O+ ou H+). Ionização de um Ácido HCl + H2O H3O+ + ClH2SO4 + 2H2O 2H3O+ + SO42- H3PO4 + 3H2O 3H3O+ + PO43Prof. Thiago Cristófoli Química 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+ + HPO32- apenas 2H+ H3PO2 + H2O H3O+ + H2PO21- apenas 1H+ Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Carboxila (COOH) Orgânicos Inorgânicos (CH3-COOH, HOOC-COOH) (H2CO3, H2CO2, HCN) Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4) Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação dos Ácidos Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl, HBr, HF) Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN) Quaternário (H4[Fe(CN)6]) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7) Prof. Thiago Cristófoli Química Quanto ao Grau de Ionização (a) Ácidos fracos: 0< a < 5% Ácidos moderados: 5% a 50% Ácidos fortes : 50% < a < 100% a= Nº de Mol Ionizados Nº Inicial de Mols Ácido fraco: HClO Ácido moderado: H3PO4 Ácido forte : H2SO4 HClO4 Prof. Thiago Cristófoli Química Quanto ao Grau de Ionização (a) Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO y-x Prof. Thiago Cristófoli 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 Química Nomenclatura dos ácidos ácidos S e P Outros Ác. ........ ídrico Ác. Hipo......oso Ác. .........oso Ác. ..........ico Ác. Per........ico sem oxigênio O2 O3 O4 # sem oxigênio O O2 O3 O4 Prof. Thiago Cristófoli Química Exemplos de hidrácidos HCl Ác. clorídrico HBr Ác. bromídrico HI HF HCN H 2S Ác. iodídrico Prof. Thiago Cristófoli Ác. fluorídrico Ác. cianídrico Ác. sulfídrico *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. Química Exemplos de oxiácidos H2SO3 Ác. sulfuroso HClO Ác. hipocloroso H2SO4 Ác. sulfúrico HClO2 Ác. cloroso HNO2 HNO3 HIO4 H3BO3 H2CO3 Ác. nitroso Ác. nítrico Ác. periódico Ác. bórico Ác. carbônico Prof. Thiago Cristófoli HClO3 HClO4 H3PO2 H3PO3 H3PO4 Ác. clórico Ác. perclórico Ác. hipofosforoso *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. Ác. fosforoso Ác. fosfórico Química Prefixos Orto, Meta e Piro O prefixo Orto é usado para o Ácido Fundamental; o prefixo meta é usado quando do Ácido orto retira-se 1H2O; o piro é usado para indicar a retirada de 1H2O de duas Moléculas do orto. 2x H3PO4 Ácido (orto) fosfórico HPO3 Ácido metafosfórico - 1 H2O - 1 H2O H4P2O Ácido pirofosfórico 7 Prof. Thiago Cristófoli Química Características gerais dos ácidos Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam bases formando sal e água; Prof. Thiago Cristófoli Química 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Ácidos importantes: 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Ácidos importantes: 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. CH3 CH3 + 3HNO3 NO2TNT Prof. Thiago Cristófoli -NO2 + 3H2O *As manchas na pele são causadas NO2 pela reação xantoprotéica. Química Ácidos importantes: 4) H3PO4 – 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 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”. Prof. Thiago Cristófoli Química 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+ + OHCa(OH)2 Ca2+ + 2OH- Possuem OH- (direita); Metais; Lig. Iônicas; Sólidas; Fixas. Al(OH)3 Al3+ + 3OHProf. Thiago Cristófoli Química Bases (exceção) * NH3 + H2O NH4OH Ametais; Lig. covalentes; Solução aquosa; Volátil. Prof. Thiago Cristófoli Química Nomenclatura Hidróxido de _________________ Nome do Elemento NaOH hidróxido de sódio Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação Quanto ao Número de Hidroxilas - Monobases: - Dibases: - Tribases: - Tetrabases: NaOH; NH4OH Ca(OH)2; Mg(OH)2 Al(OH)3; Fe(OH)3 Pb(OH)4; Sn(OH)4 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 (NH4OH) e as demais bases. Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação Quanto à Solubilidade em Água - Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos (G1) e o hidróxido de amônio (NH4OH). - Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos (G2). - Insolúveis: todos os demais hidróxidos. KOH Monobase Forte Solúvel Prof. Thiago Cristófoli Al(OH)3 Tribase Fraca Insolúvel Química Características gerais das bases Apresentam sabor caústico; Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água; Prof. Thiago Cristófoli Química Bases importantes: 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. Prof. Thiago Cristófoli Química 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. CaO + H2O Ca(OH)2 Cal Virgem Prof. Thiago Cristófoli Cal Apagada Química Bases importantes: 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. Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis. Prof. Thiago Cristófoli Química Bases importantes: 4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio (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 . Prof. Thiago Cristófoli Química 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 Salificação HCl + NaOH NaCl + H2O Neutralização Prof. Thiago Cristófoli Química Nomenclatura Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Sufixo do ácido ídrico ico oso Sufixo do ânion eto ato ito H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2 H2O Sulfato de cálcio (gesso) Prof. Thiago Cristófoli Química Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-): H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2 H2O 2 NaOH + H2SO4 Prof. Thiago Cristófoli NaSO4 + 2 H2O Química Sais Ácidos e Sais Básicos São obtidos por neutralização parcial (H+ioniz ≠ OH-): H2CO3 + NaOH NaHCO3 + H2O Sal ácido ou hidrogenossal HCl + Mg(OH)2 Mg(OH)Cl + H2O Sal básico ou hidróxissal Prof. Thiago Cristófoli Química 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 Prof. Thiago Cristófoli Química 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 - Ácidos ou Hidrogenossais: NaHCO3; CaHPO4 - Básicos ou Hidroxissais: Ca(OH)Br - Duplos ou mistos: NaKSO4; CaClBr Prof. Thiago Cristófoli Química Sais importantes: 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. H2CO3 NaHCO3 + H2O NaOH + H2O+ CO2 *Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa. Prof. Thiago Cristófoli Química Sais importantes: 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. CaCO3 CaO + CO2 *Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara). Prof. Thiago Cristófoli Química Sais importantes: 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 higroscópico. Prof. Thiago Cristófoli utilizado na conservação da carne por ser Química Sais importantes: 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: x+ E 2 2O X Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3 Prof. Thiago Cristófoli Química Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO -monóxido de monocarbono N2O5 -pentóxido de dinitrogênio P2O3 -trióxido de difosforo H2O -monóxido de dihidrogênio Nox fixo(g1e g2)- óxido de elemento Para metais: Nox - óxido de elemento+valência Na2O -óxido de sódio Al2O3 -óxido de alumínio FeO -óxido de ferro II (óxido ferroso) Fe2O3 -óxido de ferro III (óxido férrico) Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação •Óxidos Ácidos •Óxidos Básicos •Óxidos Anfóteros •Óxidos Neutros •Óxidos Duplos •Peróxidos •Superóxidos Prof. Thiago Cristófoli Química Classificação 18 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Ácidos Óxidos Básicos Óxidos Anfóteros OB + H2O BASE OB + ÁCIDO SAL + ÁGUA OA + H2O ÁCIDO OA + BASE SAL + ÁGUA Prof. Thiago Cristófoli (anidridos) Nox ≥+4 ÓXIDO DUPLO OU MISTO= Me3O4 ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS= CO, NO, N2O. PERÓXIDOS= ....O2 H, G1 e G2 SUPERÓXIDOS= ....O4 Química 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 CaO (cal virgem, cal viva ) Óxido básico + ácido sal + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos Ácidos (anidridos) São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. Óxido ácido + H2O ácido CO2 + H2O H2CO3 (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA N2O5 + H2O 2HNO3 “chuva ácida” SO3 + H2O H2SO4 Óxido ácido + base sal + H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos Anfóteros (anfipróticos) São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Óxido anfótero + ácido/base sal + água ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O Al2O3 - ZnO ZnO (hipoglós) Al2O3(alumina) Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos Neutros (indiferentes) 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 CO + ½O2 CO2 CO Prof. Thiago Cristófoli - NO Química Óxidos Duplos (mistos) São óxidos que, quando aquecidos, originam dois outros óxidos. M3O4 Fe, Pb, Mn FeO + Fe2O3 Fe3O4 (magnetita ,imã) Fe3O4; Pb3O4; Mn3O4 Prof. Thiago Cristófoli Química Peróxidos São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1. M2O2 M. Alcalinos MO2 M. Alc. Terrosos Ex.: Na2O2, Li2O2, CaO2, MgO2 H2O2 - Ag. Oxidante e Bactericida Prof. Thiago Cristófoli Química Superóxidos (polióxidos) São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = - ½. M2O4 M. Alcalinos MO4 M. Alc. Terrosos Ex.: Na2O4, Li2O4, CaO4, MgO4 Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos importantes: 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos importantes: 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. Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos importantes: 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. H2O2 H2O + ½O2 *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz. Prof. Thiago Cristófoli Química Óxidos importantes: 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. FeO + Fe2O3 Fe3O4 *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido . Prof. Thiago Cristófoli Química
