Prof Salma Lopes Funes Inorgnicas Funes qumicas FUNES

Prof. Salma Lopes Funções Inorgânicas

Funções químicas FUNÇÕES QUíMICAS Determinados conjuntos de substâncias apresentam propriedades que são comuns a todos os compostos pertencentes ao mesmo grupo. Esse grupo de substâncias compostas que possuem propriedades químicas semelhantes recebe o nome de função química. Existem quatro tipos de funções químicas: ácidos, bases, sal e óxidos. O principal critério de classificação de uma substância numa dessas funções é o tipo de íon que se forma quando essa substância é dissolvida em água. Assim, numa reação química, todos os ácidos, por exemplo, terão comportamento semelhante.

Prof. Salma Lopes CONCEITOS DE ÁCIDOS E BASES Existem, atualmente, três conceitos para os ácidos e para as bases. São eles: • Conceito de Arrhenius. • Conceito de Brönsted-Lowry. • Conceito de Lewis.

Ácidos de Arrhenius: composto que em H 2 O, em meio aquoso ioniza liberando o H+ como um único cátion Ionização de um Ácido Observe o esquema a seguir: HCl + H 2 O ----> Cl - + H 3 O +. simplificando: HCl + H 2 O ----> Cl - + H +. Note que o ácido clorídrico quando reage com a água, libera como ânion o íon Cloro e como cátion o íon Hidroxônio Ionizar – formar cargas , pq os ácidos são compostos covalentes

Ácidos Ionização de um Ácido

Os ácidos apresentam as seguintes propriedades • Têm sabor azedo. • São compostos moleculares, isto é que fazem ligação covalente, compartilham eletrons • Conduzem bem a eletricidade quando em solução aquosa. • Alteram a cor dos indicadores. Os indicadores ácido-base são substâncias naturais ou sintéticas que têm a propriedade de mudarem de cor em função do p. H do meio. O p. H é o potencial hidrogeniônico, ou seja, refere-se à concentração de íons [H+] ( ou H 3 O+) em uma solução. Quanto maior a quantidade desses íons, mais ácida é a solução

Os ácidos apresentam as seguintes propriedades • Em soluções aquosa eles formam soluções eletrolítica (que conduz corrente elétrica, se o acido em agua ioniza, pega carga positiva, usa carga em solução conseguem transportar a corrente eletrica • Acido reagem com base formando sal+ agua • Reagem com os hidróxidos (bases), produzindo sal e água. O ácido clorídrico, por exemplo, reage com o hidróxido de sódio (soda caustica) HCl + Na. OH --- > Na. Cl + H 20 ácido base sal água

Medindo a acidez PH –potencial hidrogênico Podem ser identificados por sua capacidade de mudar a cor de certas substancias – indicadores • Fenolftaleína e o papel tornassol

Características gerais dos ácidos üApresentam sabor azedo; üDesidratam a matéria orgânica; üDeixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; üNeutralizam bases formando sal e água;

Exemplo: Fenolftaleína: • é um indicador líquido que fica incolor em meio ácido e rosa intenso em meio básico: Papel de tornassol: Fica com cor azul na presença de bases e adquire cor vermelha na presença de ácidos. Desse modo, os indicadores apresentam uma cor quando estão em meio ácido e outra cor quando estão em meio básico.

Nomenclatura Oficial: Hidrácidos (sem oxigênio) Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico Radical do Elemento (sufixo) Radical do Elemento ( HF = Ácido + (fluor +ídrico) Ácido fluoridrico HCl, H 2 S, HBr ânio Oxiácidos ( com oxigênio) Seguem a seguinte regra: ico (+ oxigênio) Ácido _________ + Radical do Elemento oso (- oxigênio)

Nomenclatura Oxiácidos: +7 Ácido Per. . . ico Ácido +6, +5. . . ico Ácido +4, +3, +2. . . oso +1 Ácido Hipo. . . oso +1 Ex: H 3 PO 2 – ác. Hipofosforoso +7 HCl. O 4 – ác. Perclórico +4 H 2 SO 3 – ác. Sulfuroso Menos Oxigênios

Exemplo: +2 - 2 H 2 S Ácido sulfídrico Hidrácidos ( sem oxigênio) sulfídrico +2 +4 - 6 H 2 SO 3 Ácido sulfuroso +2 +6 - 8 H 2 SO 4 +2 Ácido sulfúrico +7 - 8 H Cl O 4 acido perclórico *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”.

Classificação dos ácidos quanto ao número de hidrogênios ionizáveis: Monoácidos » Apresentam apenas um hidrogênio ionizável. Exemplos: HBr, HCl, HNO 3, HF. - Diácidos » Apresentam dois hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H 2 SO 4, H 2 CO 3, H 2 S. - Triácidos » Apresentam três hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H 3 BO 3, H 3 PO 4. - Tetrácidos » Apresentam quatro hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H 4 Si. O 4, H 4 P 2 O 7. -

Classificação dos ácidos quanto ao número de elementos constituintes: - Binários » Apresentam dois elementos. Exemplos: HBr, HCl, H 2 S, HF. - Ternários » Apresentam três elementos. Exemplos: H 2 SO 4, H 3 PO 4. - Quaternários » Apresentam quatro elementos. Exemplos: HOCN. Classificação dos ácidos quanto à presença de oxigênio na molécula: - Oxiácidos » Apresentam oxigênio na molécula. Exemplos: H 4 Si. O 4, H 2 SO 4, H 3 PO 4. - Hidrácidos » Não apresentam oxigênio na molécula. Exemplos: HBr, HCl, HF.

exceção: H 2 CO 4 (carbono) o carbono é da família 4 ou seja pode ganhar ou perder - caobonoso ? ? NÃOOOOOOO e sim carbonico

Quanto ao Grau de Ionização (a) FORÇA DOS ÁCIDOS Dependendo da quantidade de íons H+ liberados, os ácidos são classificados em : FORTES LIBERAM MUITO H+ exemplo: HI, HNO 3, HCl, H 2 SO 4 FRACOS exemplo: HF, H 2 S; H 2 CO 3

Como sei quem libera muito ou pouco hidracidos? ? ? Força dos hidracidos • HI > HBr > HCl HF > H 2 S > HCN Forte moderado fraco Como sei quem libera muito ou pouco oxiacidos? ? ? Força do oxiacidos Nº do oxigênio – o Nº do hidrogênio H 2 SO 4 4 – 2= 2 NOX FORÇA O H 3 MUITO FORTE 2 FORTE 1 MODERADO 0 FRACO

Ácidos importantes: 1) H 2 SO 4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso 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 + ½O 2 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 *É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país.

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. Hidreto - são compostos inorgânicos hidrogenados, que apresentam o hidrogênio como o elemento mais eletronegativo. Os hidretos iônicos são formados pelo hidrogênio ligado a metais alcalinos e alcalinos terrosos(famíllia 1 A e 2 A da tabela periodica, respectivamente)

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.

Ácidos importantes: 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.

Bases

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). Sabor adstringente Na. OH Na+ + OH- Ca(OH)2 Ca 2+ + 2 OH- Al(OH)3 Al 3+ + 3 OH- §Possuem OH- (direita); §Metais; §Lig. Iônicas; §Sólidas.

Bases são compostos iônicos, tem geralmente um metal ligado a hidroxila, formando um composto iônico. OBS nem tudo que tem OH é base Exemplo: Ch 3 -Ch 2 -OH – função organica do grupo dos alcoois, esse é o etanol Na. OH Na+ + OH- Ca(OH)2 Ca 2+ + 2 OH- Al(OH)3 Al 3+ + 3 OH- §Possuem OH- (direita); §Metais; §Lig. Iônicas; §Sólidas.

As bases podem ser classificadas de acordo com o número de íons de (OH) - por fórmula: • Monobase: Na. OH; KOH. • Dibase: Ca(OH)2; Zn(OH)2. • Tribase: Al (OH)3; Fe(OH)3.

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

Nomenclatura Hidróxido de _________ Nome do Elemento Na. OH hidróxido de sódio Fe(OH)2 hidróxido de ferro II Fe(OH)3 hidróxido de ferro III OH - hidroxila

Exemplo: Base de metais com carga fixa Na. OH – Hidróxido de Sódio KOH – Hidróxido de Potássio Ag. OH – Hidróxido de Prata Ca(OH)2 – Hidróxido de Cálcio Zn(OH)2 – Hidróxido de Zinco Al(OH)2 – Hidróxido de Alumínio Maior nox ico Menor nox oso Base de metais com carga variável Fe(OH)2 – Hidróxido de Ferro (II) ou Hidróxido Ferroso Fe(OH)3 – Hidróxido de Ferro (III) ou Hidróxido Férrico Cu. OH – Hidróxido de Cobre (I) ou Hidróxido Cuproso Cu(OH)2 – Hidróxido de Cobre (II) ou Hidróxido Cúprico

Fe+2 Fe+3 Fe(OH)2 = hidróxido, ferroso Fe(OH)3 = hidróxido férrico Podemos também escrever o nome das bases sem a terminação Oso ( NOX menor / carga mínima) ou ico (NOX Maximo / carga máxima) colocando a valência do elemento em algarismo romano. Veja: Fe(OH)2 = hidróxido de ferro II - ferroso Fe(OH)3 = hidróxido férrico III - ferrico Qual metal varia a carga Cu, Hg - +1 +2 PB - +1 +4 Fe, Ni, Co - +1 +3 Au- +1 +3

Quanto ao Grau de Ionização (a) FORÇA DOS ÁCIDOS Dependendo da quantidade de íons H+ liberados, os ácidos são classificados em : FORTES LIBERAM MUITO H+ exemplo: HI, HNO 3, HCl, H 2 SO 4 FRACOS exemplo: HF, H 2 S; H 2 CO 3

Como sei quem libera muito ou pouco hidracidos? ? ? Força dos hidracidos • HI > HBr > HCl HF > H 2 S > HCN Forte moderado fraco Como sei quem libera muito ou pouco oxiacidos? ? ? Força do oxiacidos Nº do oxigênio – o Nº do hidrogênio H 2 SO 4 4 – 2= 2 NOX FORÇA O H 3 MUITO FORTE 2 FORTE 1 MODERADO 0 FRACO

Características gerais das bases üApresentam sabor caústico, adstringente; üEstriam a matéria orgânica; üDeixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; üNeutralizam ácidos formando sal e água;

Bases importantes: 1) Na. OH – 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 Ca. O (cal virgem). É usada na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces. Ca. O + H 2 O Ca(OH)2 Cal Virgem Cal Apagada

Bases importantes: 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do Mg. O. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. Mg(OH)2 + 2 HCl Mg. Cl 2 + 2 H 2 O *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis.

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.

Nomenclatura Oxiácidos: Exercícios -H 2 SO 4 -HNO 3 -H 3 PO 4 -H 2 CO 3 -H 3 BO 3 -HCl. O 3

Próxima aula . . . Sais ENCERRAMOS POR AQUI. . .

Sais Os sais são substâncias neutras formadas a partir da ligação do ânion de um ácido, com o cátion de uma base. Dessa forma, para que haja igualdade de cargas positivas e negativas, ao se escrever as fórmulas desses compostos, são necessários índices que indiquem a quantidade correta de ambos os íons. *Lembre-se que o cátion sempre vem à esquerda na fórmula. Os sais são compostos em sua esmagadora maioria iônicos, formado por íons positivos (cátions) e íons negativos (ânions)

Sais Sal é todo composto iônico, formado por metal(+) e ametal(-) que em água dissocia liberando um cátion de H+ e um ânion de OH-. Ácido libera. . . H+ Base libera. . . . OHOs sais derivam da reação de um ác. com uma base , a reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação.

Sais A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. Ácido + Base Sal + Água Salificação HCl + Na. OH Na. Cl + H 2 O Neutralização

Sais SAIS Nomenclatura: Ø Os sais sem oxgênio : . 1º anion + eto + elemento cation : Ex: Na = cátion Cl = anion Na. Cl . . Cloro+ eto+ sódio = cloreto de sódio

Sais Os sais sem oxgênio - nomenclatura 1º anion + eto + elemento cation : Ex: Al = cátion Br = anion Al. Br 3 . bromo + eto + aluminio= brometo de alumínio K 2 S. . sulfa+ eto + potássio= sulfeto de potássio Fe 2 Cl 2. . = cloreto ferroso ou cloreto de ferro II Fe. Cl 3. . cloreto ferrico ou cloreto de ferro III Cu. Cn. . cianeto cuproso. . Cu+ = Cn Cu(Cn)2. . cianeto cuprico. . Cu+2 = Cn-

Nomenclatura Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Sufixo do ácido Sufixo do ânion( sais) ídrico +1+2 eto ico +5+6 ato oso +3+4 ito Anion do ácido + eto, ito, ato + nome do cation 1º ________ 2º sulfúrico H 2 SO 4 + Ca(OH)2 Ca. SO 4 + 2 H 2 O Sulfato de cálcio (gesso)

Sais neutros ou normais Sem H e sem OH. . . É um SAL São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-): H 2 CO 3 + + Ca(OH) + Ca Ca(OH)22 Ca. CO 3 + 2 H 2 O Carbonato de cálcio 2 Na. OH + H 2 SO 4 Na. SO 4 + 2 H 2 O Sulfato de sódio

Sais importantes: 2) Ca. CO 3 – Carbonato de cálcio (mármore, calcáreo) É um sólido branco que por aquecimento perde CO 2 e produz Ca. O (calcinação). É usado na fabricação de cimentos(Portland), como corretivo do solo e como fundente em metalurgia. Ca. CO 3 Ca. O + CO 2 *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: 3) Na. NO 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.

Óxidos Óxido é todo composto binário(ionicos ou moleculares) oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Como o oxigênio é o elemento mais eletronegativo, praticamente todos os elemento formam óxidos, com excessão do flúor, que é mais eletronegativo que o oxigênio , nesse caso qdo ligarmos Oxigenio comum Flúor, teremos um fluoreto OF 2 Zn. O. . . óxido de zinco N 2 O 5 óxido de nitrogênio

Óxidos Qdo um óxido é um composto ionico ele tambem é classificado como óxido básico , e nesse caso , o nome é dado da seguinte forma : óxido + de + nome do elemento ligado ao oxigênio > nox ico 1 - Qdo forma apenas um óxido < nox oso Na 2 O . . . Óxido de sódio 2 - Qdo forma dois ou mais óxidos ( calculamos o nox) Qdo derivado de cátion, tambem podem ser escrito com algarismo romano

Óxidos Ex: CARGAS VARIAVEIS +2 - 2 = 0 Fe O óxido ferroso ou óxido de ferro II ( nox do O = -2 ) +6 - 6 = 0 Fe 2 O 3 óxido ferrico ou óxido de ferro III ( nox do O = -2 ) +2 - 2 = 0 Cu 2 O óxido de cobre I ou cuproso +2 - 2 = 0 Cu O óxido de cobre II ou cúprico

Óxidos Exemplos de elementos com uma valencia Al 2 O óxido de alumínio K 2 O óxido de calcio Ag 2 O óxido de prata Qdo o elemento forma dois ou mais óxidos, podemos ainda indicar o nº de átomos do oxigênio e o n º de atomos do elemento com auxílio dos prefixos mono, di, tri, etc. . . , frequentemente , o prefixo mono é omitido.

Nomenclatura Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO -monóxido de monocarbono N 2 O 5 -pentóxido de dinitrogênio P 2 O 3 -trióxido de difosforo Oxido ionico Metal+oxigênio Para metais: óxido de elemento+valência Na 2 O -óxido de sódio Al 2 O 3 -óxido de alumínio Fe. O -óxido de ferro II (óxido ferroso) Fe 2 O 3 -óxido de ferro III (óxido férrico)

Óxidos Qdo um óxido é composto molecular ele é classificado como óxido ou anidrido, e nesse caso , a nomenclatura pode seguir a regra anterior, com algarismo romano ou ainda : anidrido + de + nome do elemento + ico / oso SO 2 dioxido de enxofre ou anidrido sulfuroso SO 3 trioxido de enxofre ou anidrido sulfidrico Cl 2 O 5 pentoxi de dicloro ou anidrido clórico Cl 2 O 3 trioxi de dicloro ou anidrido clóroso CO 2 dioxi de carbono ou anidrido carbonico Obs: Anidrido ou oxidos ácido é o que desidratou, tirou toda a água

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

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

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 + H 2 O base 2 Na. O + H 2 O 2 Na. OH Ca. O + H 2 O Ca(OH)2 Ca. O (cal virgem, cal viva ) Óxido básico + ácido sal + H 2 O Mg. O + 2 HCl Mg. Cl 2 + H 2 O

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

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 Zn. O + 2 HCl Zn. Cl 2 + H 2 O Zn. O + 2 Na. OH Na 2 Zn. O 2 + H 2 O Al 2 O 3 - Zn. O (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 + H 2 O Não ocorre reação NO + HCl Não ocorre reação Óxido Neutro + O 2 Oxidação CO + ½O 2 CO 2 CO - NO

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

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 Ex. : Na 2 O 2, Li 2 O 2, Ca. O 2, Mg. O 2 H 2 O 2 - Ag. Oxidante e Bactericida

Óxidos importantes: 1) Zn. O – 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. H 2 O 2 H 2 O + ½O 2 *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz.

Óxidos importantes: 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. Fe. O + Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido.

ENCERRAMOS POR AQUI. . .