Teoria de Arrhenius Química Ácidos: definição e classificação

Química
Teoria de Arrhenius
• Eletrólitos e não eletrólitos.
• Soluções eletrolíticas e não eletrolíticas.
• Ionização: formação de íons em uma solução devido
à reação das moléculas de uma substância dissolvida em
água.
HCl + H2O → H3O + + Cl–
HO
2
NaCl(s) 
→ Na + (aq) + Cl − (aq)
• Grau de ionização / dissociação
a=
• Dissociação: separação dos íons de um retículo cristalino, quando ocorre dissolução de um composto iônico
em água.
número de moléculas ionizadas / dissociadas
número de moléculas dissolvidas
a próximo de zero ⇒ eletrólito fraco
a próximo de um ⇒ eletrólito forte
Ácidos: definição e classificação
Definição de Arrhenius
II.
Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis:
Monoácidos
Triácidos
Diácidos
Tetrácidos
III.
Quanto ao número de elementos químicos:
Binário
Ternário
Quaternário
IV.
Quanto à volatilidade:
Voláteis
Fixos
V.
Quanto à força:
Fortes: a ≥ 50%
Moderados: 5% < a < 50%
Fracos: a ≤ 5%
•Ácidoétodasubstânciaque,emsoluçãoaquosa,se
ioniza-se, produzindo exclusivamente cátion H3O + (ou H +).
H2O


→ H+ (aq) + Cl − (aq)
HCl ←

ou


→ H O+ (aq) + Cl − (aaq)
HCl + H O ←

2
I.
3
Classificação
Quanto à presença de oxigênio:
Hidrácidos (HCl, HI, HCN)
Oxiácidos (HClO3, HNO3, H2SO4)
Ácidos: fórmula estrutural
Hidrácidos
HCl
H — Cl
Oxiácidos
H 2S
H
S
HCN
H
HClO
HIO2
H2SO4
O
I—O—H
O
Cl
H
O
S—O—H
N
H2CO3
O
O
H
O
H
C
—
O
H—C
—
O
H
H3PO4
*H3PO3
O
O
O
O
—
—
H
H
O
H—P—O—H
—
H—P—O—H
—
—
H—O—P—O—H
*H3PO2
O
12
Nomenclatura dos ácidos
Química
Hidrácidos:
Ácido
HF
HCl
ácidos não oxigenados (H x E)
Nome de E + ídrico
ácido fluorídrico
ácido clorídrico
Oxiácidos:
ácidos oxigenados (H x EO y)
2. Regra geral para elementos que
formam dois ou mais oxiácidos
+O
Per...ico
HClO4
ácido perclórico
Padrão
...ico
HClO3
ácido
clórico
–O
–O
...oso
Hipo... oso
HClO2
HClO
ácido cloroso ácido hipocloroso
Exercícios de Aplicação
13
1.
a)
b)
c)
d)
e)
Dê os nomes e/ou as fórmulas dos respectivos ácidos:
H3AsO4
HNO2
Ácido hipocloroso
Ácido mangânico
Ácido ortossulfúrico
2. Escreva:
a) os nomes dos compostos cujas fórmulas moleculares são
H3PO2 e HClO4;
b) as fórmulas moleculares do ácido hipobromoso e do ácido perbrômico.
Ionização dos ácidos
1. Ionização dos ácidos (parcial e total)
2. Nomenclatura dos ânions
H2O


H2SO4 

 H+ (aq) + HSO4− (aq)
 Ionização em
H2O
etapas

HSO4− 

 H+ (aq) + SO24− (aq) 
}
HO
2

H2SO4 

 2 H+ + SO24− (aq)
Ionização
total
Ácido
Ânion
ídrico
eto
oso
ito
ico
ato
Bases: definição e classificação
1. Definição de Arrhenius
2.2. Quanto à força
Base é toda substância que, em solução aquosa, dissocia-se, liberando exclusivamente o ânion OH–.
• Forte
• Fraca
HO
2
→ Na + (aq) + OH − (aq)
NaOH 
2. Classificação
2.1. Quanto ao número de hidroxilas
• Monobase
2.3. Quanto à solubilidade
• Solúvel
• Pouco solúvel
• Insolúvel
• Dibase
• Tribase
• Tetrabase
Bases: nomenclatura
1. Formulação das bases
By +
Indicadores ácido-base
−
y
(OH)
2. Nomenclatura
Indicadores ácido-base
Elemento: 1 só base
Hidróxido de
nome do elemento
Elemento: 2 bases
Hidróxido de
nome do elemento
Nox (algarismo romano)
Ácido
Base
Fenolftaleína
Incolor
Vermelho
Tornassol
Róseo
Azul
ou
Química
Hidróxido
ICO → Nox maior

OSO → Nox menor
nome do elemento
Reação de neutralização total
1. Sais
Exemplos:
São compostos que podem ser formados a partir da reação de um ácido com uma base de Arrhenius.
Exemplo:
KCl
1 HCl + 1 KOH → 1
2 HCl + Ca (OH)2 → CaCl2

H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O

+ 1 H2O
Sal normal
+ 2 H2O
Sal normal
Sal
Nomenclatura do sal normal
2. Reação de salificação
Ácido + Base → Sal + Água
HCl + NaOH → NaCl + H2O
H + + OH– → H2O
A reação de salificação pode ser total, do ácido e da
base, ou, então, parcial, de apenas um deles.
Nome do ânion
de
Nome do cátion
Observação – O nome do ânion deriva do ácido que dá
origem a ele.
3. Reação de neutralização
total do ácido e da base
O sal formado a partir da reação de neutralização total do ácido e da base é denominado sal neutro ou normal.
Ácido
Ânion
ídrico
eto
oso
ito
ico
ato
Reação de neutralização parcial
1. Sal ácido ou hidrogenossal
É o sal formado a partir da reação de neutralização parcial do ácido e total da base.
Exemplos: 1 NaOH + 1 H2SO4 → 1 NaHSO4 + 1 H2O

Sal ácido
NaHSO4 → sulfato ácido de sódio, hidrogenossulfato de
sódio ou bissulfato de sódio.
1 NaOH + 1 H3PO4 → 1 NaH2PO4 + 1 H2O

Sal ácido
2. Sal básico ou hidroxissal
É o sal formado a partir da reação de neutralização parcial da base e total do ácido.
Exemplo:
1 Ca (OH)2 + 1 HCl → 1 Ca (OH) Cl + 1 H2O

Sal básico
Ca(OH)Cl → cloreto básico de cálcio ou hidroxicloreto
de cálcio.
NaH2PO4 → fosfato diácido de sódio ou di-hidrogeno
Formulação dos sais
1. Fórmula geral de um sal
Cx + → cátion
(Cx + )y (A y − )x  y −
A → ânion
Observação – Quando x e y (como índices) forem múltiplos, deverão ser simplificados.
Exemplos:
Exemplos:
Cx+
Ay–
(Cx+)y (Ay–)x
Fe2+
SO2−
4
(Fe2+ )2 (SO24− )2
FeSO4
Sulfato de ferro II (ferroso)
Fe3+
SO2−
4
(Fe3+ )2 (SO24− )3
Fe2(SO4)3
Sulfato de ferro III (férrico)
C y Ax
Nome
Tabela de alguns dos principais cátions e ânions
Cátion
Li+
Nome
Cátion
Nome
Cátion
Nome
Ferro II (ferroso)
Lítio
Mg2+
Magnésio
Fe2+
Na+
Sódio
Ca2+
Cálcio
Fe3+
Ferro III (férrico)
K+
Potássio
Ba2+
Bário
Cu+
Cobre I (cuproso)
NH4+
Amônio
Al3+
Alumínio
Cu2+
Cobre II (cúprico)
Ânion
Nome
Ânion
Nome
Ânion
Nome
Cl–
Cloreto
SO2−
4
Sulfato
HPO2−
3
Fosfito
H2PO2−
NO3−
NO2−
Hipofosfito
Br–
Brometo
SO2−
3
Sulfito
I–
Iodeto
Carbonato
S2–
Sulfeto
CO2−
3
PO3−
4
Fosfato
Nitrato
Nitrito
Sal hidratado
É o sal que se cristaliza com uma ou mais moléculas de água.
CaCl2 · 2 H2O → cloreto de cálcio di-hidratado
Na2SO4 · 10 H2O → sulfato de sódio deca-hidratado
Formulação dos sais: exercícios
1.
a)
b)
c)
d)
e)
Faça as fórmulas dos seguintes sais:
sulfeto de prata;
bissulfato de amônio;
fosfito áurico;
perclorato ferroso;
metafosfato de alumínio.
2. (UFF-RJ) Complete, corretamente, o quadro a seguir.
Fórmula
Cu2CO3
Nomenclatura
(NH4)2C2O4
Fe(OH)3
KHSO4
Mg(NO3)2
Na2S
CuSO4 · 5 H2O
Cotidiano de ácidos, bases e sais
1. Ácidos
2. Bases
HCl
Suco gástrico (nome comercial:
ácido muriático)
HF
Reage com o vidro.
HCN
Câmara de gás
H2 S
Cheiro de ovo podre
HNO3
Fabricação de explosivos,
fabricação do salitre
H2SO4
Bateria de automóvel
H3PO4
Indústria de alimentos,
indústria de fertilizantes
H2CO3
Refrigerantes
CH3COOH
NaOH
Nome comercial: soda cáustica,
usada na fabricação do sabão
Ca(OH)2
Nome comercial: cal hidratada,
cal extinta ou cal apagada, usada
em caiação e na argamassa
Mg(OH)2
Antiácido e laxante
NH4OH
Produto de limpeza,
indústria de fertilizantes
Vinagre
Enem e Vestibular Dose Dupla
www.quimicasolucionada.com.br
16
[email protected]
Química
3. Sais
NaCl
Conservação de carnes
NaI e KI
NaF
Adicionado ao sal de cozinha
Anticárie
NaNO3
Nome comercial: salitre, usado na fabricação de fertilizantes
KNO3
Fabricação da pólvora negra
Na2CO3
Nome comercial: barrilha ou soda, usado na fabricação do vidro
NaHCO3
Antiácido estomacal, fabricação do fermento, fabricação de extintor de incêndio
CaCO3
Constitui o calcário e o mármore, fabricação do CaO, do vidro comum e do cimento Portland
CaSO4
Fabricação do giz
CaSO4 · 2 H2O
MgSO4
Ca3(PO4)2
Conhecido como gipsita, utilizada como gesso
Nome comercial: sal amargo, utilizado como laxante
Produção do elemento fósforo, indústria de fertilizantes
Óxidos: nomenclatura e formulação
1. Conceito
Óxidos são compostos binários, nos quais o oxigênio é o
elemento mais eletronegativo.
Exemplos:
Fe2O3 → óxido de ferro III ou férrico
FeO → óxido de ferro II ou ferroso
2. Fórmula geral
3) Quando o elemento forma dois ou mais óxidos.
 mono
 mono
 nome do elemento
 óxido de  di
 di




 tri,... 
 tri,... 
E2x +O2x −
Se x for múltiplo de 2, deveremos simplificá-lo.
Exemplos
Na2O, CaO, Al2O3, CO2, SO2, Fe2O3
Obs. – OF2 não é óxido, pois o elemento flúor é mais eletronegativo que o oxigênio. Seu nome é fluoreto de oxigênio.
3. Nomenclatura
Exemplos:
Fe2O3 → trióxido de diferro
FeO → monóxido de (mono) ferro
Obs. – Os peróxidos são óxidos que possuem o ânion O 2−
2
e são formados por elementos das famílias IA e IIA.
1) Quando o elemento forma apenas um óxido.
Óxido de
nome do elemento
Exemplo:
Na2O → óxido de sódio
CaO → óxido de cálcio
Al2O3 → óxido de alumínio
2) Quando o elemento forma dois óxidos.
Óxido de
Nox (em algarismo romano)
Exemplos:
Fórmula
Nome
H2O2
peróxido de hidrogênio
CaO2
peróxido de cálcio
K2O2
peróxido de potássio
nome do elemento
ICO → maior Nox
ou 
OSO → menor Nox
Óxidos ácidos
Óxido ácido + água → ácido
Óxido ácido + base → sal + água
Enem e Vestibular Dose Dupla
17
Exemplos
Química
SO3 + H2O → H2SO4

SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O
 N2O5 + H2O → 2 HNO3

 N2O5 + 2 NaOH → 2 NaNO3 + H2O
Os óxidos ácidos, como são obtidos a partir dos ácidos
pela retirada de água, são chamados de anidridos.
H2SO4
− H2O
SO3
2 HNO3
− H2O
N2O5
Ácido sulfúrico
Anidrido sulfúrico

ou trióxido dee enxofre
Ácido nítrico
Anidrido nítrico

ou pentóxido de dinitrogênio
Óxidos ácidos são óxidos moleculares.
Óxidos básicos, anfóteros,
peróxidos e neutros
1. Óxidos básicos
Óxido básico + água → base
Óxido básico + ácido → sal + água
Na2O + H2O → 2 NaOH
Na2O + 2 HCl → 2 NaCl + H2O
São formados por:
– metais alcalinos (IA) e alcalinoterrosos (IIA)
– metais com baixo Nox
3. Peróxidos
Na2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + H2O2
Na2O2 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O2
4. Óxidos neutros
CO, NO, N2O
2. Óxidos anfóteros
ZnO, Al2O3
Cotidiano de óxidos
CaO = cal viva ou cal virgem, usada na agricultura, em acidentes com caminhões de ácido sulfúrico.
CO2 = refrigerante, efeito estufa, chuva ácida em ambiente não poluído e ausência de raios e relâmpagos; em estado
sólido, é denominado gelo-seco.
N2O = gás hilariante, anestésico.
CO = poluente atmosférico formado na queima incompleta de combustíveis.
NO2 = eliminado pelos escapamentos de veículos, responsável pela chuva ácida em ambientes poluídos, formação de
ozônio a baixa altitude.
SO2 = eliminado pelas chaminés das fábricas, responsável pela chuva ácida em ambientes poluídos.
H2O2 = em solução aquosa, é denominado de água oxigenada.
Fe3O4 = magnetita, pedra-ímã natural.
Pb3O4 = zarcão, pintura de fundo em estruturas metálicas.
Enem e Vestibular Dose Dupla
19