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Funções inorgânicas QUÍMICA GERAL QUÍMICA GERAL Escola Superior de Tecnologia

Funcoes inorganicas

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Page 1: Funcoes inorganicas

Funções inorgânicas

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Escola Superior de Tecnologia

Page 2: Funcoes inorganicas

Substâncias Químicas Substâncias Químicas

As substâncias química são divididas em dois grupos fundamentais:

• Substâncias orgânicas – É a química do carbono. A substâncias existentes nos seres vivos.• Substâncias inorgânicas (ou minerais)

Page 3: Funcoes inorganicas

Substâncias inorgânicasSubstâncias inorgânicasAs substâncias inorgânicas foram divididas em grupos menores,

denominados funções químicas inorgânicas.

funções químicas – É um conjunto de substâncias que apresentam

propriedades químicas semelhantes, chamadas de propriedades

funcionais.

As funções químicas inorgânicas que iremos estudar são:

Ácidos

Bases

Sais

Óxidos

Page 4: Funcoes inorganicas

Alguns conceitos importantesAlguns conceitos importantes

Dissociação e ionização:

Dissociação iônica ou dissociação eletrolítica: É separação de íons

já existentes no composto. Ex: NaCl

Na+Cl- → Na+ + Cl-

Ionização: É uma reação química que ocorre entre moléculas

produzindo íons que não existiam anteriormente. Ex: HCl

HCl → H+ + Cl-

água

água

Page 5: Funcoes inorganicas

Alguns conceitos importantesAlguns conceitos importantesGrau de ionização: • A extensão da ionização depende da substância considerada.• De cada 100 moléculas de HCl que colocarmos em água, 92 se ionizam em H+ e Cl-.• De cada 100 moléculas de HF dissolvida em água, apenas 8 se ionizam em H+ e F-.

Para medir a maior ou menor extensão de uma ionização, usa-se o chamado grau de ionização (ou o grau de dissociação iônica) que é representado pela letra .

= Número de moléculas ionizadas Número de moléculas dissolvidas• no caso do HCl: = ? • no caso de HF: = ?

Page 6: Funcoes inorganicas

Alguns conceitos importantesAlguns conceitos importantes• O grau de ionização varia entre 0 e 1 (0% e 100%).

• Valores de próximo de zero, significa que a substância está

pouco ionizada, eletrólito fraco.

• Valores de próximo de 1, a substância está bastante

ionizada, eletrólito forte.

Eletrólito??

Page 7: Funcoes inorganicas

ÁcidosÁcidos

Do ponto de vista prático, os ácidos apresentam as seguintes características: têm sabor azedo formam soluções aquosas condutoras de eletricidade mudam a cor de certas substânciasOs ácidos são muito comuns em nosso dia-a-dia: exemplos

Do ponto de vista teórico, Arrhenius definiu os ácidos como:Compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H+)

HCl → H+ + Cl-

H2SO4 → 2H+ + SO42-

água

água

Classificação dos Ácidos

Page 8: Funcoes inorganicas

Atualmente, na verdade, em solução aquosa, o cátion H+ se une a uma molécula de água formando o íon H3O+, chamado de hidrônio ou hidroxônio:

HCl + H2O → H3O++ Cl- H2SO4 + H2O → 2H3O+ + SO4

2-

Classificação dos ácidos:

De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis Monoácidos: na ionização a molécula produz apenas 1H+ (HCl, HNO3 etc)

Diácidos:na ionização a molécula produz apenas 2H+ (H2SO4, H2CO3 etc)

Triácidos:na ionização a molécula produz apenas 3H+ (H3PO4, H3BO3 etc)

Tetrácidos:na ionização a molécula produz apenas 4H+ (H4P2O7, H4SiO4 etc)

Os ácidos com 2 ou mais hidrogênios ionizáveis são denominados poliácidos.

Classificação dos Ácidos

Page 9: Funcoes inorganicas

De acordo com a presença ou não de oxigênio na molécula

Hidrácidos: Não contêm oxigênio

Ex: HCl, HBr, H2S etc.)

Oxiácidos: Contêm oxigênio

Ex: HNO3 , H2SO4, H2CO3 etc.

De acordo com o grau de ionização

Ácidos fortes: quando > 50%. Ex: HCl (=92%), H2SO4 (=61%)

Ácidos moderados ou semifortes: quando 5< < 50%. Ex: HF (=8%), H3PO4

(=27%)

Ácidos fracos: quando < 5%. Ex: HCN (=0,008%), H2CO3 (=0,18%)

Classificação dos Ácidos

Page 10: Funcoes inorganicas

Classificação dos ÁcidosQuanto ao grau de ionização – α

→ Oxiácidos: quanto maior a diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios, mais forte é o ácido. Representando um oxiácido por HnEOm, temos:

• m – n = 3 → ácido muito forte. Exemplos: HClO4, HMnO4

• m – n = 2 → ácido forte. Exemplos: HNO3, H2SO4

• m – n = 1 → ácido semi-forte. Exemplos: H 3PO4, H 2SO3

• m – n = 0 → ácido fraco. Exemplos: HClO, H3PO3, H3BO3

Exceção: ácido carbônico (H 2CO3) é considerado ácido fraco, apesar de m – n = 1

Page 11: Funcoes inorganicas

Quanto à volatilidade

 

Voláteis – possuem baixo ponto de ebulição.

Exemplos: HCl, H2S, HCN, HNO3.

Fixos – possuem alto ponto de ebulição.

Exemplos: H2SO4, H 3PO4, H 3BO3.

Classificação dos Ácidos

Page 12: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos Ácidos

→ Hidrácidos ( Hn A ):

Ácidos Ácidos + ídrico+ ídricoRadical do ElementoRadical do Elemento

Exemplos:-ácido clorídrico (HCl)-ácido fluorídrico (HF)-ácido sulfídrico (H2S)

-ácido cianídrico (HCN)

Page 13: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos Ácidos→ Oxiácidos:

De acordo com o elemento central temos o prefixo OSO para o

menor NOx (Número de Oxidação) e ICO para o maior Nox.

Exemplos:

- Coluna 14 ou 4A: - ácido carbônico (H2CO3) - carbono (C) com

Número de Oxidação (NOx) = +4 (único ácido inorgânico com

carbono).

- Coluna 15 ou 5A:

ácido nitroso (HNO2) - nitrogênio (N) com NOx = +3;

ácido nítrico (HNO3) - nitrogênio (N) com NOx = +5.

Page 14: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos Ácidos

- Coluna 16 ou 6A:

ácido sulfuroso (H2SO3) - enxofre (S) com NOx = +4;

ácido sulfúrico (H2SO4) - enxofre (S) com NOx = +6.

- Coluna 17 ou 7A:

ácido hipocloroso (HClO) - cloro (Cl) com NOx = +1 (o prefixo HIPO é

obrigatório quando temos o elemento central com carga 1);

ácido cloroso (HClO2) - cloro (Cl) com NOx = +3;

ácido clórico (HClO3) - cloro (Cl) com NOx = +5;

ácido perclórico (HClO4) - cloro (Cl) com NOx do Cl = +7 (o prefixo PER é

obrigatório quando temos o elemento central com carga 7, como em

Permanganato de potássio).

Page 15: Funcoes inorganicas

Praticando:

1. Classifique os ácidos abaixo quanto à presença de oxigênio na sua composição, ao número de hidrogênios ionizáveis, grau de ionização (força do ácido) e dê a nomenclatura:

a) HNO3 b) HCl c) H2SO4

Page 16: Funcoes inorganicas

• De acordo com Arrhenius: são substâncias que, ao serem

dissolvidas em água, liberam exclusivamente os ânions

OH- (hidroxila). Os cátions, liberados também nesse

processo, variam de uma base para outra.

NaOH → Na+(aq) + OH–(aq)

• Dentre as principais bases, somente o hidróxido de

amônio resulta de uma ionização. As demais, resultam da

dissociação iônica dos respectivos hidróxidos, quando

dissolvidos em água.

Bases ou hidróxidosBases ou hidróxidos

Page 17: Funcoes inorganicas

Propriedades funcionais das bases• Presença do ânion hidroxila (OH–).

• Com exceção dos hidróxidos de alcalinos, todas as demais

bases se decompõem com o calor com relativa facilidade.

• Apresentam sabor adstringente.

• Mudam a cor dos indicadores: o papel tornassol vermelho fica

azul e a solução de fenolftaleína, quando incolor passa para

vermelho.

• Conduzem corrente elétrica quando dissolvidas em água.

• Reagem com os ácidos, originando sais e água.

Page 18: Funcoes inorganicas

Classificação das bases

Quanto ao número de hidroxilas

• Monobases – apresentam uma hidroxila como ânion.

Exemplos: NaOH, NH4OH

• Dibases – apresentam duas hidroxilas como ânion.

Exemplos: Ca(OH)2, Zn(OH)2, Ba(OH)2.

• Tribases – apresentam três hidroxilas como ânion.

Exemplos: Al(OH)3, Ga(OH)3, Fe(OH)3.

Page 19: Funcoes inorganicas

Quanto ao grau de dissociação

Quanto mais solúvel em água a base, mais forte ela será.

• Bases Fortes – são as bases do grupo 1A e 2A, pois apresentam

uma alta solubilidade. Exemplos: LiOH, Ba(OH)2.

• Bases Fracas – são as bases formadas pelos demais elementos.

Exemplos: Zn(OH)2, Fe(OH)3, AgOH.

• Exceções: NH4OH, que é uma base solúvel porém fraca e o

Mg(OH)2 que é uma base insolúvel e fraca.

Page 20: Funcoes inorganicas

Nomenclatura das bases

• a) quando o cátion possui nox fixohidróxido de + cátion (nome do metal ou grupo ligado á

hidroxila)Exemplo: KOH – hidróxido de potássio

• b) quando o cátion não apresenta nox fixohidróxido de + cátion + nox em algarismo romano

Exemplos: Fe(OH)2 - hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso - ferro (Fe) com NOx = +2.

Fe(OH)3 - hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico - ferro (Fe) com NOx = +3;

Page 21: Funcoes inorganicas

Praticando:

Classifique as bases a seguir quanto ao número de hidroxilas, ao grau de dissociação, à solubilidade em água e dê suas nomenclaturas:

a)  KOH b)  Mg(OH)2 c) NaOH d)  Fe(OH)2  

Page 22: Funcoes inorganicas

SaisSais

• São compostos que em meio aquoso se

dissociam, liberando pelo menos um

cátion diferente de H+ e pelo menos um

ânion diferente de OH-.

Page 23: Funcoes inorganicas

Propriedades funcionaisPropriedades funcionais

• Possuem sabor azedo.• Conduzem corrente elétrica quando em

solução aquosa ou quando fundidos.• Podem reagir com ácidos, bases, outros sais e

metais.• Quase todos apresentam-se em estado sólido

ou na forma de cristais.

Page 24: Funcoes inorganicas

Classificação dos saisClassificação dos sais

De acordo com a presença de oxigênio

• Sais halóides - não possuem oxigênio. Exemplos: NaI, KBr

• Oxissais - possuem oxigênio. Exemplos: CaCO3, MgSO4

Page 25: Funcoes inorganicas

De acordo com natureza dos íons

• Sal normal – é formado pela neutralização completa entre um ácido e

uma base. Não possui nem H+ nem OH- . Exemplo: NaCl

• Hidrogenossal ou sal ácido – é um sal que apresenta dois cátions, sendo

um deles H+, e somente um ânion. Exemplo: NaHCO3

• Hidroxissal ou sal básico – é um sal que apresenta dois ânions, sendo um

deles OH-, e somente um cátion. Exemplo: CaOHCl

Page 26: Funcoes inorganicas

De acordo com natureza dos íons

• Sal duplo ou sal misto – é um sal que apresenta dois cátions

diferentes (exceto H+) ou dois ânions diferentes (exceto

OH-) e somente um cátion. Exemplos: CaClClO, NaLiSO4

• Sal hidratado – apresenta no retículo cristalino, moléculas

de água em proporção definida. A água combinada dessa

maneira chama-se água de cristalização, e a quantidade de

moléculas de água é indicada, na nomenclatura do sal, por

prefixos. Exemplo: CuSO4.5H2O

Page 27: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos saisNomenclatura dos sais

• Obedece à expressão:(nome do ânion) de (nome do cátion)

• É obtida a partir da nomenclatura do ácido que originiou o ânion participante do sal, pela mudança de sufixos.

Sufixo do ácido Sufixo do ânionídrico etoico atooso ito

Page 28: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos saisNomenclatura dos sais

• Exemplos:

Ácido de origem

Ânion Cátion Sal

HCl - clorídrico Cl- - cloreto Na+ NaCl – cloreto de sódio

H2SO4 - sulfúrico SO42- - sulfato Ca2+ CaSO4 – sulfato

de cálcioHNO2 - nitroso NO2

- - nitrito Al3+ Al(NO2)3 – nitrito de alumínio

Page 29: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos saisNomenclatura dos sais

Hidrogeno-sal ou sal ácidoExemplo: Na+H+CO3

2- - NaHCO3

Carbonato(mono)ácido de sódio (mono)hidrogeno carbonato de sódio Bicarbonato de sódio

Hidróxi-sal ou sal básicoExemplo: Ca2+(OH)-Cl- - Ca(OH)Cl cloreto(mono) básico de cálcio (mono)hidróxi cloreto de cálcio

Page 30: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos saisNomenclatura dos saisSal duplo ou misto com dois cátionsnome do ânion de nome dos cátions

Exemplo: Na+Li+SO42- - NaLiSO4 – Sulfato de

sódio e lítio

Sal duplo com dois ânionsnome dos ânions de nome do cátion

Exemplo: Ca2+Cl-ClO- - CaClClO – Hipoclorito cloreto de cálcio

Page 31: Funcoes inorganicas

PraticandoAlguns sais inorgânicos são utilizados na medicina no tratamento de doenças, são exemplos disso o bicarbonato de sódio como antiácido, o carbonato de amônio como expectorante, o permanganato de potássio como antimicótico e o nitrato de potássio como diurético. Assinale a alternativa que contém a fórmula química desses sais, respectivamente.

A) Na2CO3, (NH4)2CO3, KMnO4 e KNO3

B) NaHCO3, (NH4)2CO3, KMnO4 e KNO3

C) NaHCO3, (NH4)2CO3, KMnO4 e K2NO3

D) NaHCO3, NH4CO3, KMnO4 e KNO3

E) Na2CO3, NH4CO3, KMnO4 e K2NO3

Page 32: Funcoes inorganicas

ÓxidoÓxido

• Óxido é todo composto binário oxigenado, Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.eletronegativo.

• Fórmula geral: Fórmula geral: Ex+2 O2-

X

• Exemplos: Exemplos: CO CO22, H, H22O, MnO, Mn22OO7, 7, FeFe22OO33

Page 33: Funcoes inorganicas

Classificação dos óxidosClassificação dos óxidos• Óxidos Básicos

• Óxidos Ácidos

• Óxidos Anfóteros

• Óxidos Neutros

• Óxidos Duplos

• Peróxidos

• Superóxidos

Page 34: Funcoes inorganicas

Óxidos Básicos (metálicos)Óxidos Básicos (metálicos)

• São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e

pelos demais metais com Nox baixo, reagem com água

formando bases e com ácidos formando sal e água.

Óxido básico + HÓxido básico + H22O O base base

CaO + H2O Ca(OH)2

Óxido básico + ácido Óxido básico + ácido sal + H sal + H22OO

MgO + 2HCl MgCl2 + H2O

Page 35: Funcoes inorganicas

Óxidos Ácidos (anidridos)Óxidos Ácidos (anidridos)

• São formados por ametais e por certos metais com Nox

elevado, reagem com água formando ácidos e com

bases formando sal e água.

• Óxido ácido + HÓxido ácido + H22O O ácido ácido

NN22OO55 + H + H22O O 2HNO 2HNO33 “chuva ácida”“chuva ácida”

SOSO33 + H + H22O O H H22SOSO44

• Óxido ácido + base Óxido ácido + base sal + H sal + H22OO

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Page 36: Funcoes inorganicas

Óxidos Anfóteros Óxidos Anfóteros • São óxidos de caráter intermediário entre ácido e

básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e

água.

• Óxido anfótero + ácido/base Óxido anfótero + ácido/base sal + água sal + água

ZnOZnO + 2HCl + 2HCl ZnCl ZnCl22 + H + H22OO

ZnOZnO + 2NaOH + 2NaOH Na Na22ZnOZnO22 + H + H22OO

• Exemplos: Al2O3 , ZnO , PbO, SnO, SnO2, As2O3, As2O5

Page 37: Funcoes inorganicas

Óxidos Neutros (indiferentes)

• São todos covalentes que não reagem com base,

ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio.

CO + HCO + H22O O Não ocorre reaçãoNão ocorre reação

NO + HCl NO + HCl Não ocorre reaçãoNão ocorre reação

• Óxido Neutro + OÓxido Neutro + O22 Oxidação Oxidação

CO + CO + ½½OO2 2 CO CO22

• Exemplos: CO, NO, N2O

Page 38: Funcoes inorganicas

Peróxidos

• São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e

hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1.

MM22OO2 2 - - MOMO22

M. Alcalinos M. Alc. TerrososM. Alcalinos M. Alc. Terrosos

• Exemplos: Exemplos: NaNa22OO22, Li, Li22OO22, CaO, CaO22, MgO, MgO22

Page 39: Funcoes inorganicas

SuperóxidosSuperóxidos

• São formados por metais alcalinos, alcalinos

terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com

Nox = - ½.

MM22OO4 4 - - MOMO44

M. Alcalinos M. Alc. TerrososM. Alcalinos M. Alc. Terrosos

• Exemplos: Exemplos: NaNa22OO44, Li, Li22OO44, CaO, CaO44, MgO, MgO44

Page 40: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos óxidosNomenclatura dos óxidos

• Regra geral: Regra geral: (Prefixo) + (Prefixo) + óxidoóxido dede (prefixo) + elemento (prefixo) + elemento

Exemplos:Exemplos: CO CO monóxido de carbonomonóxido de carbono NN22OO5 5 pentóxido de dinitrogêniopentóxido de dinitrogênio Nox fixo - Nox fixo - óxidoóxido dede elemento elementoPara metais:Para metais: Nox - Nox - óxidoóxido dede elemento + elemento +

valênciavalência

Page 41: Funcoes inorganicas

Nomenclatura dos óxidosNomenclatura dos óxidos

• Exemplos:

• NaNa22O –O – óxido de sódioóxido de sódio

• AlAl22OO3 3 –– óxido de alumínioóxido de alumínio

• FeO – FeO – óxido de ferro II (óxido ferroso)óxido de ferro II (óxido ferroso)

• FeFe22OO3 3 – – óxido de ferro III (óxido férrico)óxido de ferro III (óxido férrico)

Page 42: Funcoes inorganicas

As nuvens vulcânicas são constituídas pelos gases sulfeto de hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono e dióxido de enxofre. O item que contém corretamente as fórmulas dos gases citados acima é:

a)    H2SO4, CO, CO2 e SO3

b)    CaO, H2SO3, CO2 e H2SO4

c)    CO, CO2, SO3 e H2SO4

d)    H2S, CO, CO2, e SO2

e)    H2S, CO, CO2 e SO3