Características dos grupos funcionaisO quadro a seguir fornece um panorama dos principais grupos funcionais da Química Inorgânica.

FUNÇÃO DEFINIÇÃO E EXEMPLOS PROPRIEDADES

Ácidos: Conceito de Arrhenius

São solções aquosas iônicas que possuem como único cátion o hidrônio, H3O1+, formado pela reação entre a água e determinados compostos covalentes.Exemplos: HC (aq), H2SO3(aq), H3PO4(aq).

Conduzem corrente elétrica, possuem sabor azedo e mantêm incolor uma solução de fenolftaleína.

Bases: Conceito de Arrhenius

São compostos capazes de se dissociarem na água liberando íons, mesmo que muito poucos, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH1-.Exemplos: NaOH, Ca(OH)2, A (OH)3.

Só conduzem corrente elétrica as bases de materiais das famílias 1 e 2. Possuem sabor adstringente e mudam a cor de uma solução de fenolftaleína para vermelho.

Sais

São compostos capazes de se dissociarem na água liberando íons, mesmo que muito poucos, dos quais pelo menos um cátion é diferente de H3O1+ e pelo menos um ânion é diferente de OH1–.Exemplos: NaC , NaHCO3, Mg(OH)C .

Só os sais predominantemente iônicos conduzem corrente elétrica, na fase líquida ou em solução aquosa. Possuem sabor salgado e mantêm ou mudam a cor de uma solução de fenolftaleína conforme possuam caráter ácido ou básico.

Óxidos

São compostos binários (formados por dois elementos), onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo e apresenta NOX = 2–.Exemplos: CO2, CaO, A 2O3.

Os óxidos de caráter iônico conduzem corrente elétrica na fase líquida. Com exceção do CO, NO e NO2, que são neutros, podem manter ou mudar a cor de uma solução de fenolftaleína conforme reajam com a água formando ácido ou base.

Peróxidos

São compostos binários formados pelo oxigênio ligado a metais das famílias 1 ou 2 ou prata ou zinco, onde o oxigênio apresenta NOX = 1–.Exemplos: H2O2, Na2O2, ZnO2.

O H2O2 é molecular e se decompõem em meio básico em O2 e H2O. Os demais são iônicos, reagem com água produzindo base e H2O2 e com ácido produzindo sal e H2O2.

HidretosSão compostos que possuem o hidrogênio como elemento mais eletronegativo.Exemplos: NaH, MgH2, LiA H4.

Os hidretos metálicos são instáveis e reagem com água de modo violento produzindo base e H2. Os hidretos moleculares são estáveis e tóxicos.

Características gerais dos ácidos

CARACTERÍSTICAS DEFINIÇÃO EXEMPLOS

Nomenclatura

Ácido + nome do ânion com terminação:trocada de eto para ídricotrocada de ito para osotrocada de ato para ico

H2S(aq): ácido sulfídricoH2SO3(aq): ácido sulfurosoH2SO4(aq): ácido sulfúrico

Presença de oxigênio Oxiácidos possuem oxigênio na fórmula.Hidrácidos não possuem oxigênio.

Grau de ionização

Fortes: > 50% Semifortes: 5% 50% Fracos: < 5% Onde R = y – x para HxEzOy.

Fortes:

Semifortes: HF, H3PO4

Fracos: HCN, H3BO3

Estabilidade Estáveis: não sofrem decomposição em condições ambientes. São maioria. Instáveis: sofrem decomposição em condições ambientes ( = instável).

Em oxiácidos, só são ionizáveis os hidrogênios que estão ligados ao oxigênio. Exemplo:H3PO4(aq) – ácido fosfórico – 3 hidrogênios ligados ao oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis.H3PO3(aq) – ácido fosforoso – 2 hidrogênios ligados ao oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis.H3PO2(aq) – ácido hipofosforoso – 1 hidrogênio ligado ao oxigênio – 1 hidrogênio ionizável.

Características gerais das basesCARACTERÍSTICAS DEFINIÇÃO EXEMPLOS

NomenclaturaHidroxido

+ de+ nome do cátion

NaOH: hidróxido de sódioFe(OH)2: hidróxido de ferro IIFe(OH)3: hidróxido de ferro III

Solubilidade em água São solúveis as bases de metais alcalinos e de amônio. As bases de metais alcalino-terrosos são pouco solúveis e as demais são praticamente insolúveis.

NaOH: 0,95 (mol/L)2

Ca(OH)2: 1,3 . 10–6 (mol/L)3

Fe(OH)3: 6,0 . 10–38 (mol/L)4

Força da base ou grau de dissociação

São fortes as bases de metais alcalinos.Semifortes as bases de metais alcalino-terrosos.As demais bases são fracas.O hidróxido de amônio é instável.

Fortes: LiOH, NaOH, KOHSemifortes: Mg(OH)2, Ca(OH)2

Fracas: AgOH, Zn(OH)2, A (OH)3

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Características gerais dos saisOs sais são formados pela reação de neutralização (ou salificação) que ocorre entre um ácido e uma base. As reações de neutralização ocorrem em

todas as condições e podem ser total, parcial do ácido ou parcial da base. CARACTERÍSTICAS DEFINIÇÃO EXEMPLOS

Quanto à nomenclatura Nome do(s) ânion(s)

+ de+ nome(s) do(s) cátion(s)

MgBr2: brometo de magnésioNa2 SO4: sulfato de potássioMg(NO3): nitrato de magnésio

Solubilidade em água

De modo geral são solúveis os sais que contêm cátion de metal alcalino, metal alcalino-terroso e amônio, e também os sais que contêm ânions nitrato, e halogenetos (com exceção dos halogenetos de Ag1+, Pb2+ e Cu1+). Os demais são pouco solúveis ou praticamente insolúveis.

Solúvel: KNO3, MgSO4,

Pouco solúvel: CaSO4

Quase insolúvel: BiS, Ba3(PO4)2

Características gerais dos óxidosAs Principais características dos óxidos estão resumidas no quadro a seguir.

ÓXIDOS IÔNICOS ÓXIDOS COVALENTES EXEMPLOS

NomeÓxido+ de

+ nome do cátion

Óxido + de+ prefixo de quantidade

+ nome do elemento

Na2O: óxido de sódioCuO: óxido de cobre IICO2: dióxido de carbonoSO3: trióxido de enxofre

Caráter Básico Ácido(anidridos)

Na2O e CuO são básicos.CO2 e SÓ3 são ácidos.

Reações Reagem com água produzindo base e reagem com ácido produzindo sal e água.

Reagem com água produzindo ácido e reagem com base produzindo sal e água.

Na2O(s) + 2 NaOH(aq)

CuO(s) + 2

CO2(g) + H2CO3(aq)

SO3(g) + 2 KOH K2SO4(aq) +

EXERCÍCIOS

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01. Entre os nutrientes inorgânicos indispensáveis aos vegetais, estão o Nitrogênio (para o crescimento das folhas), o Fósforo (para o desenvolvimento das raízes) e o Potássio (para a floração). Por isso, na fabricação de fertilizantes para o solo, são empregados, entre outros, os compostos KNO3, Ca3(PO4)2, e NH4Cl que são, respectivamente, denominados de:a) nitrito de potássio, fosfito de cálcio e clorato de amôniob) nitrato de potássio, fosfito de cálcio e cloreto de amônioc) nitrito de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amôniod) nitrato de potássio, fosfito de cálcio e clorato de amônioe) nitrato de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônio

02. O Mg é utilizado, na forma de ligas metálicas leves, em rodas e aviões; e também, empregado como “metal de sacrifício”, ou seja, protege outros metais, como o ferro de ferrugem, sofrendo corrosão primeiro. A associação correta entre a fórmula do composto que contém Mg e o seu nome é:a) MgSO3 -----------------------sulfato de Mgb) Mg(OH)2 ---------------------óxido de Mgc) MgO --------------------------peróxido de Mgd) MgH2 -------------------------hidróxido de Mge) Mg(NO3)2 -------------------nitrato de Mg

03. Os compostos químicos são usados nas mais variadas atividades humanas, como em indústrias, medicamentos, etc..Assim, temos:- O leite de magnésia é uma suspensão de hidróxido de magnésio em água e é utilizado como antiácido estomacal nas azia e como laxante intestinal.- O papel sulfite ou sulfito tem esse nome porque o tratamento final envolve o sulfito de sódio.- O carrinho de sorvete utiliza o “gelo seco” (gás carbônico), para manter os sorvetes gelados.As fórmulas corretas dos compostos assinalados são, respectivamente:a) Mg(OH), Na2SO4 e CO d) Mg(OH)2, Na2SO3 e CO2

b) Mg(OH)2, Na2SO4 e CO2 e) Mg(OH) , Na2SO4 e CO2

c) Mg(OH)3, Na2SO3 e CO04. O mau funcionamento do aparelho digestivo provoca a produção de suco gástrico, rico em ácido clorídrico, ocasionando o surgimento da acidez no estômago. Essa última pode ser neutralizada com o bicarbonato de sódio, segundo a reação.

HCl(aq) + NaHCO3(s) NaCl(s) + H2O(l ) + CO2(g)

Com base na equação, podemos afirmar que:a) Temos presentes na reação, três óxidos, dois sais e dois hidretos.b) O cloreto de sódio é um composto que apresenta ligação covalente.c) Na substância CO2 a ligação entre os elementos (C–O) é apolar.d) O sal formado quando em solução aquosa é bom condutor de eletricidade.e) Temos na equação química somente óxidos do tipo básico.

05. Os solos da floresta Amazônica constantemente são alvos de queimadas por agricultores que utilizam esse recurso para desmatar rapidamente grandes áreas. Essa prática, além de desequilibrar o ecossistema, contribui para o efeito estufa (aquecimento do planeta) . Outro problema apresentado por esses solos desmatados é o aumento da acidez. Para neutralizar essa acidez é comum a adição aos solos substâncias com propriedades alcalinas. Portanto a alternativa que contém a substância que pode ser usada com essa finalidade é:a) CrO3 b) CaO c) SO2 d) NaCl e) H2S

06. O nitrito de sódio e o Nitrato de sódio são largamente utilizados pela indústria alimentícia, atuando como conservantes P.VIII e P.VII, respectivamente, em derivados de carnes como salsichas, presuntos, bacon, mortadela, conferindo a esses produtos, sabor, cor e estabilidade a oxidação, que são poderosos atrativos comerciais. Portanto, as embalagens que trazem em seus rótulos os códigos P.VIII e P.VII estão representados pelas substâncias de fórmulas químicas respectivamente:a) NaN, NaNO3 d) NaNO2, NaNO3

b) NaN, NaNO2 e) NaNO3, NaNO2

c) NaNO, NaNO2

07. Ao participar de uma festa, você pode comer e beber em demasia, apresentando sinais de má digestão ou azia. Para combater a acidez, ocasionada pelo excesso de ácido clorídrico no estômago, seria bom ingerir uma colher de leite de magnésia, que irá reagir com esse ácido. A equação que representa a reação é: a) Mg(OH)2 + 2 HClO Mg(ClO)2 + 2H2Ob) Mg(OH)2 + 2 HCl MgCl2 + 2H2Oc) Mg(OH)2 + 2 HClO3 Mg(ClO3)2 + 2H2O

d) Mn(OH)2 + 2 HClO2 Mn(ClO2)2 + 2H2Oe) Mn(OH)2 + 2 HCl MnCl2 + 2H2O

08. Uma das substâncias responsáveis pelo odor desagradável em banheiros de muita freqüência é o gás amoníaco (NH3), resultante da degradação da uréia (CH4N2O). Dentre as substâncias abaixo, aquela que poderia ser utilizada na neutralização do NH3 seria:a) H2O b) HCl c) KOH d) NaCl e) Na2(SO4)3

09. A chuva ácida gera problemas agressivos ao meio ambiente, sendo capaz de arruinar os ecossistemas terrestres e aquáticos. Tal fenômeno acontece quando os gases do tipo NOx e SOx entram em contato com a umidade do ar, originando um efeito de poluição que é a chuva ácida. Isso ocorre porque se forma(m):a) Monóxido de nitrogênio (NO) e ácido sulfídrico (H2S).b) Óxidos, tais como N2O, SO3, CO2 todos de caráter ácido.c) Ácido nítrico (HNO3) e ácido sulfúrico (H2SO4).d) Sais poucos solúveis como sulfatos de metais pesados.e) Ácido carbônico, nitratos e sulfatos metálicos solúveis.

10. Se na cidade de Belém caísse chuva ácida, com certeza acarretaria sérios prejuízos ás estátuas de mármore e faixadas de prédios que existem pela cidade, simplesmente porque o mármore é transformado em gesso, como mostra a equação abaixo:

CaCO3 + H2SO4 H2O + CO2 + CaSO4

De acordo com a equação, o mármore (CaCO3), o gás carbônico (CO2) e o gesso ( CaSO4), pertencem ás funções inorgânicas :a) sal, óxido, sal d) sal, ácido, ácidob) base, sal, óxido e) sal, ácido, salc) base, ácido, sal

11. As panelas Vision são feitas de um vidro obtido pelo tratamento térmico de misturas constituídas principalmente de Li2O, Al2O3 e SiO2. Essas três substâncias são:a) ácidos b) bases c) sais d) óxidos e) peróxidos

12. O consumidor brasileiro já está informado de que os alimentos industrializados que ingere contém substâncias cuja função básica é a de preservá-los da deterioração. Alguns exemplos desses substâncias são: conservantes – ácido bórico (P.II) e anidrido sulfuroso (P.V); antioxidante – ácido fosfórico (A.III): antiumectantes – carbonato de cálcio (Au.I) e dióxido de silício (Au. VIII). Marque a opção que indica a fórmula de cada substância na ordem apresentada no texto.a) H2BO4; SO3; H3PO3; K2CO3; Si2Ob) H3BO3; SO2; H3PO3; K2CO3; SiO2

c) H3BO3; SO2; H3PO4; CaCO3; SiO2

d) H3BO3; SO3; H3PO4; CaCO3; Si2Oe) H3BO4; SO2; H3PO3; CaCO3; SiO2

13.(Ufpa-2004) A “azia” (má digestão) causada pelo excesso de ácido clorídrico no estômago, pode ser combatida pela ingestão de antácidos como Sonrisal, Sal de Andrews, Eno, etc. Sabe-se que o bicarbonato de sódio é o princípio ativo contido nesses antiácidos. A reação que ocorre quando uma pessoa com “ azia” ingere um dos ácidos citados éa) NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

b) CaO(s) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l)

c) NaBH4(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + BH3(aq) +H2(g)

d) Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) 2NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

e) NaHCO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(aq)

OS ÓXIDOS E O AMBIENTE Chuvas ácidas

O gás carbônico (CO2) expelido pela nossa respiração é consumido, em parte, pelos vegetais, pelo plâncton e pelo fitoplâncton e o restante permanece na atmosfera.

Hoje em dia, a concentração de CO2 no ar atmosférico tem se tornado cada vez maior, devido ao grande aumento da queima de combustíveis contendo carbono na sua constituição. A queima do carbono pode ser representada pela equação:

C + O2 CO2

Tanto o gás carbônico como outros óxidos ácidos, por exemplo, SO2 e NOX, são encontrados na atmosfera e as suas quantidades crescentes são um fator de preocupação para os seres humanos, pois causam, entre outras coisas, as denominadas chuvas ácidas.

As chuvas ácidas são de três tipos, ocorrem em ambientes diferentes e envolvem substancias diferentes: gás carbônico, óxidos de nitrogênio e óxidos de enxofre.

Em ambientes com relâmpagos ou com grande quantidade de veículos com motores de explosão

A reação entre o nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2), presentes no ar, é muito difícil, mas pode ocorrer, formando os óxidos de nitrogênio (NOx), principalmente o NO2. Para essa reação, é necessário que esteja envolvida uma grande quantidade de energia, o que acontece nos centros metropolitanos, onde é

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intenso o trafego de veículos que utilizam motores de explosão interna.A reação de formação do NO2 pode ser representada por:

N2 +2 O2 2 NO2

Os óxidos de nitrogênio (NOx) reagem com a água da chuva e dão origem a um tipo de chuva acida capaz de provocar um grande impacto ambiental. Uma reação que certamente ocorre pode ser representada por:

Em ambientes não-poluídos, durante chuvas acompanhadas de relâmpagos, essas reações ocorrem, porém, a quantidade de ácido formada é tão pequena que a chuva, embora ácida, não é considerada nociva. Em ambiente poluído

Esse tipo de chuva ácida ocorre em grandes centros industriais e é produzida principalmente por óxidos de enxofre (SO2 e SO3) formados a partir da queima de combustíveis, como a gasolina e principalmente o óleo diesel, que contém o enxofre como impureza.

As indústrias que utilizam esses combustíveis, assim como os veículos, lançam na atmosfera grandes quantidades de SO2, que se transformam parcialmente em SO3. Esses óxidos dissolvem-se e reagem com a água da chuva, formando ácidos e dando origem a uma chuva ácida que também causa sérios problemas ambientais.

As reações que ocorrem para formação desse tipo de chuva ácida podem ser assim representadas: Queima de enxofre:

S + O2 SO2

Transformação do SÓ2 em SO3:SO2 + 1/2 O2 SO3

Reações do SO2 e do SO3 com água, originando a chuva ácida:

SO2 + H2O

SO3 + H2O

Atualmente, a chuva ácida constitui um grave problema ambiental, devido às grandes quantidades desses óxidos ácidos (NOX, SO2, SO3) produzidas pela atividade humana e lançadas na atmosfera. Essas chuvas ácidas podem cair em locais afastados dos centros urbanos, em áreas naturais que não suportam uma acidez elevada, provocando sérios problemas ao meio ambiente. Os efeitos dessas chuvas podem ser verificados em riachos e lagos, onde ocorre grande mortandade de peixes; e em florestas, onde suas árvores sofrem corrosão tanto nas folhas como nos galhos. A corrosão provocada pelas chuvas ácidas pode ser verificada em estátuas de mármore e em estruturas metálicas.Os óxidos e a poluição atmosférica

O monóxido de carbono (CO) e o monóxido de nitrogênio (NO) são considerados poluentes atmosféricos. O monóxido de carbono forma-se na queima incompleta de combustíveis, como gasolina, álcool e óleo diesel, enquanto o monóxido de nitrogênio é produzido quando ocorre a reação entre o nitrogênio e o oxigênio presentes no ar. Um dos produtos dessa reação é o dióxido de nitrogênio, que, ao ser lançado na atmosfera, reage com o oxigênio, originando ozônio.

Hoje em dia, são considerados poluentes atmosféricos:CO – monóxido de carbono SOx – óxidos de enxofre (SO2 e SO3) NOX – óxidos de nitrogênio O3 – ozônio

Veja que contraste da natureza: o ozônio formado nas camadas inferiores da atmosfera é totalmente indesejável e, por isso, é considerado um poluente, mas na estratosfera, onde é absolutamente necessário, ele é destruído. O ozônio é produzido quando o NO2, eliminado pelos canos de escapamento de veículos, reage com o oxigênio do ar, sendo que essa reação pode ser representada por:

NO2 + O2 NO + O3

Os automóveis modernos possuem os chamados conversores catalíticos ou, simplesmente, catalisadores, que são dispositivos capazes de transformar uma substância poluente em outra substância não-poluente.

Os catalisadores não permitem que ocorra a produção de NO2 e, conseqüentemente, não haverá formação do ozônio.

Entre os óxidos neutros, poluentes atmosféricos, o monóxido de carbono (CO) é o mais abundante e de controle mais difícil. Ele é extremamente tóxico, pois se liga à hemoglobina do sangue, impedindo que ela transporte o oxigênio durante o processo de respiração.

O CO é produto da queima incompleta de substâncias que contêm carbono. Devido a isso, nunca se deve ligar o motor de um veículo em ambientes fechados, nem se devem usar aquecedores de chuveiro a gás em um banheiro sem ventilação, uma vez que, nessas condições, pode ocorrer formação de CO em níveis perigosos e, até mesmo, fatais.

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