1ª aula |
Funções
Inorgânicas
Como
vimos, propriedades funcionais são propriedades comuns a determinados
grupos de matérias, identificadas pela função que desempenham, denominadas de funções
químicas.
As funções químicas são um conjunto de
substâncias com propriedades químicas semelhantes, que podem ser divididas em orgânicas
e inorgânicas.
Funções orgânicas - são aquelas constituídas pelo elemento carbono,
estudada pela química orgânica. A química orgânica estuda os compostos que
contém carbono e a propriedade típica do carbono é a formação de cadeias. É
chamada de orgânica porque inicialmente os cientistas pensavam que eles só podiam
ser encontrados nos seres vivos ou fósseis. Hoje um grande número de compostos
de carbono pode ser produzido em laboratório para utilização na indústria.
Certos medicamentos, plásticos e pesticidas, por exemplo, são substâncias
orgânicas sintéticas.
Existem algumas substâncias que possuem átomo de
carbono, mas que fogem a este critério de classificação, por possuírem
propriedades de compostos inorgânicos, dentre as quais se destacam: CO
(monóxido de carbono), CO2 (dióxido de carbono), KCN (cianeto de
potássio), CaCO3 (carbonato de cálcio), Na2CO3
(carbonato de sódio), H2CO3 (ácido carbônico), entre
outros.
Funções inorgânicas à são aquelas constituídas por
todos os demais elementos químicos que constituem os ácidos, bases,
sais e óxidos, estudados pela química inorgânica. A química
mineral ou inorgânica abrange o estudo dos metalóides e dos metais e das
combinações químicas, tem composição qualitativa, que varia muito de um para
outro elemento.
As principais funções químicas inorgânicas –
ácidos, bases, sais e óxidos – são encontradas em nosso cotidiano e também em
nosso organismo. Por exemplo: o ácido clorídrico é um dos constituintes do suco
gástrico, encontrado no estômago; a soda cáustica é constituinte de produto de
uso doméstico para desentupir pias e utilizado para fabricar o sabão; o sal de
cozinha é constituído pelo cloreto de sódio e a cal viva, utilizado na
construção civil e também na culinária, é constituída pelo óxido de cálcio.
Para
definir estas substâncias existem vários critérios de classificação. Nós
utilizaremos os critérios da condutividade elétrica segundo Arrhenius e o teste
com indicadores ácido-base para caracterizar semelhança nas propriedades
químicas dessas substâncias.
Ácidos
|
Introdução
Desde os tempos dos alquimistas, observou-se que
certas substâncias apresentavam comportamentos peculiares quando dissolvidos na
água. Entre tais propriedades destacavam-se:
o sabor azedo facilmente
identificado em frutas cítricas, como limão, laranja e maçã (a palavra ácido
é proveniente do latim acidus - azedo, picante);
|
|
formar soluções aquosas
condutoras de eletricidade;
|
|
provocar efervescência, quando
em contato com o calcário;
|
|
produzir mudança de cor nos
indicadores ácido-base.
|
Essas substâncias foram denominados ácidos.
Os ácidos estão presentes em nosso dia a dia, como
por exemplo: a laranja, o limão e as demais frutas cítricas contém ácido
cítrico, a bateria de um automóvel contém ácido sulfúrico, o vinagre contém
ácido acético, o ácido clorídrico é constituinte do suco gástrico no estômago,
o ácido nítrico é utilizado para produzir explosivos como o TNT.
De um
modo geral os ácidos são tóxicos e corrosivos, portanto deve-se evitar contato
com a pele, ingeri-los ou respirá-los.
Definição Segundo Arrhenius
Ácido é todo
composto molecular que, em solução aquosa, se ioniza, produzindo exclusivamente
como cátion o H3O+ (hidroxônio).
HCl + H2O
H3O+ + Cl–
HCN + H2O
H3O+ + CN–
No entanto, o cátion
Hidroxônio (H3O+) pode ser representado por H+:
HCl
H+ + Cl–
HCN
H+ + CN–
Classificação dos Ácidos
Quanto à natureza do ácido
Orgânicos - são compostos que contém em sua estrutura o grupamento carboxila,
composto por um átomo de carbono ligado a um átomo de oxigênio por ligação
dupla e a um grupo de hidroxila, por ligação simples:
carboxila
O
grupo carboxila também pode ser representado apenas por:
-COOH
O
hidrogênio ligado ao átomo de oxigênio do grupo carboxila é considerado o
hidrogênio ionizável do ácido, desta forma na sua ionização, terá:
-COOH
→ H+ + -COO-
Entre os
milhares de ácidos orgânicos conhecidos, alguns são de enorme importância para
o homem, como por exemplo:
COOH a ácido
fórmico (proveniente das formigas)
CH3COOH
a ácido acético (extraído no vinagre, acetum – azedo)
Inorgânicos ou minerais - são de origem mineral e
dividem-se em hidrácidos e oxiácidos.
Ex.:
HCl, HF, HCN, H2SO4, H3PO4, et
Quanto à
presença de oxigênio na molécula
Hidrácidos – não possuem
oxigênio
Exemplos: HCl,
HCN, HF, HI, HBr, H2S, etc.
Oxiácidos – possuem
oxigênio
Exemplos: HNO3
, HClO3 , H2SO4, H3PO4,
etc.
Quanto ao número
de hidrogênios ionizáveis
Monoácidos (ou
monopróticos) – apresentam um hidrogênio ionizável.
Exemplos: HCl,
HBr, HNO3 , H3PO2
(exceção).
Diácidos (ou dipróticos)
– apresentam dois hidrogênios ionizáveis.
Exemplos: H2S,
H2SO4, H3PO3 (exceção).
Triácidos – apresentam
três hidrogênios ionizáveis.
Exemplos: H3PO4,
H3BO3.
Tetrácidos – apresentam
quatro hidrogênios ionizáveis.
Exemplos: H4SiO4,
H4P2O7.
Quanto ao número
de elementos químicos
Binário – dois elementos
químicos diferentes.
Exemplos: HCl, H2S, HBr.
Ternário – três elementos químicos diferentes.
Exemplos: HCN, HNO3 , H2SO4 .
Quaternário – quatro elementos químicos diferentes.
Exemplos: HCNO, HSCN
Exemplos: HCl, H2S, HBr.
Ternário – três elementos químicos diferentes.
Exemplos: HCN, HNO3 , H2SO4 .
Quaternário – quatro elementos químicos diferentes.
Exemplos: HCNO, HSCN
Quanto à
volatilidade (ponto de ebulição)
Observação: Por
que se deixarmos um recipiente aberto contendo éter, em pouco tempo, observa-se
que o éter desaparecerá?
O éter é um
líquido que possui baixo ponto de ebulição e evapora com facilidade à
temperatura ambiente. Dizemos neste caso que o éter é uma substância volátil.
Outro exemplo
comum ocorre com o vinagre, o qual possui um odor bastante pronunciado devido à
volatilidade do ácido acético, seu principal constituinte.
Ácidos voláteis - ácidos
com baixo ponto de ebulição (PE).
Ex.: todos os
hidrácidos (HCl, HF, HI, HBr, HCN, H2S), HNO3, HCOOH e CH3COOH.
Ácidos fixos - ácidos com
elevado ponto de ebulição (PE).
Ex.: H2SO4
(PE = 340ºC), H3PO4 (PE = 213ºC) e H3BO3
(PE = 185ºC).
Quanto ao grau
de ionização (força de um ácido)
Grau de ionização (α) de um eletrólito é o quociente entre o nº de partículas ionizadas e
o nº inicial de partículas
dissolvidas.
|
Fórmula: nº
de moléculas ionizadas
Nº de moléculas
dissolvidas
O grau de ionização traduz a “força” do
eletrólito.
Ácidos fortes: possuem α
> 50%
Ácidos moderados: 5% α 50%
Ácidos fracos: α < 5%
Ácidos moderados: 5% α 50%
Ácidos fracos: α < 5%
Exemplo: Ao adicionarmos ácido nítrico (HNO3) em água, de
cada 100 moléculas dissolvidas, aproximadamente 90 se ionizam. Qual é o seu
grau de ionização?
α = 4 = 0,04
ou 4% ---à
ácido fraco.
100
Regra Prática para Determinação da Força de
um Ácido
I. Hidrácidos
Ácidos fortes: HI > HBr > HCl.
Ácido moderado: HF.
Ácidos fracos: demais.
II. Oxiácidos
Sendo HxEzOy a fórmula de um ácido de um elemento qualquer, temos:
Ácidos fortes: HI > HBr > HCl.
Ácido moderado: HF.
Ácidos fracos: demais.
II. Oxiácidos
Sendo HxEzOy a fórmula de um ácido de um elemento qualquer, temos:
em que:
se:
m = 3 ácido muito forte
Exemplos: HClO4 , HMnO4...
m = 2 ácido forte
Exemplos: HNO3 , H2SO4...
m = 1 ácido moderado
Exemplos: H3PO4 , H2SO3 , H3PO3(2 H+), H3PO2(1 H+)
m = 0 ácido fraco
Exemplos: HClO, H3BO3
m = 3 ácido muito forte
Exemplos: HClO4 , HMnO4...
m = 2 ácido forte
Exemplos: HNO3 , H2SO4...
m = 1 ácido moderado
Exemplos: H3PO4 , H2SO3 , H3PO3(2 H+), H3PO2(1 H+)
m = 0 ácido fraco
Exemplos: HClO, H3BO3
2ª Aula
|
Formulação
e Nomenclatura dos ácidos
I. Formulação
O ácido é
formado pelo cátion H+ e ânion qualquer (Ax-). Portanto,
podemos representar sua fórmula da seguinte maneira:
H+Ax-
HxA
Δ Como montar as fórmulas de ácidos a partir
dos ânions.
Regra: 1ª Verificamos a carga negativa
do ânions.
2ª Colocamos o
símbolo do (H) hidrogênio e embaixo dele a quantidade da carga do ânion.
3ª Colocamos ao
lado do H o ânion sem sua carga.
* CrO4-2 --------à H2CrO4 *
SbO4-3 -----à H3SbO4
* H2PO2- -------à *
BO3-3 -----à
* ZnO2-2
--------à *
As2O7-4 ---à
Δ Como escrever as fórmulas a partir do nome.
Regra: 1º Devemos localizar o sufixo do ácido e depois trocá-lo pelo seu
respectivo ânion.
2º Procurar na tabela de ânion o seu ânion
correspondente.
3º Escrever o símbolo do hidrogênio acompanhado da
carga do ânion.
* ácido perclórico --à retira o ico e põe ato. Perclorato = ClO4- --------à HClO4
* ácido nítrico --à retira o ico e põe ato. Nitrato = NO3- HNO3
* ácido hipossulfuroso --à retira o oso e põe ito. Hipossulfurito = S2O4-2
--à H2S2O4
* ácido bromídrico --à retira o ídrico e põe eto. Brometo = Br-
--à HBr
II. Nomenclatura
Δ Para escrevermos o nome do ácido a partir das fórmulas:
Regra: Devemos identificar o ânion.
2ª Escrevermos a palavra ácido e do lado o nome do
ânion com o seu sufixo trocado.
* HClO2
--à ClO2- -------à Clorito --à retira o ito e põe oso. Ácido cloroso.
* H3SbO4 -à SbO4-3 --à antimoniato -à retira o ato e põe ico. Ácido antimônico.
* H2Se --à Se-2 --à Seleneto -à retira o eto e põe ídrico. Ácido Selenídrico.
Δ Nomenclatura dos Ânions
Podemos
considerar que os ânions são provenientes dos ácidos.
Assim, temos:
HF = ácido fluorídrico
→ F- = fluoreto
HCl = ácido clorídrico
→ Cl- = ânion cloreto
HBr = ácido bromídrico
→ Br- = ânion brometo
HI = ácido iodídrico → I- = ânion iodeto
HCN = ácido cianídrico
→ CN- = ânion cianeto
HNO3
= ácido nítrico → NO3-
= ânion nitrato
HNO2
= ácido nitroso → NO2- = ânion nitrito
HClO3 =
ácido clórico → ClO3- = ânion clorato
HClO4
= ácido perclórico → ClO4- = ânion perclorato
HClO2
= ácido cloroso → ClO2- = ânion clorito
HClO = ácido
hipocloroso → ClO- = ânion hipoclorito
CH3COOH
= ácido acético → CH3COO- = ânion acetato
Δ Hidrácidos
(HxE)
Exemplos
HCl
ácido clorídrico
HBr ácido bromídrico
HCN ácido cianídrico
H2S ácido sulfídrico
HI ácido iodídrico
HBr ácido bromídrico
HCN ácido cianídrico
H2S ácido sulfídrico
HI ácido iodídrico
Oxiácidos (HxEzOy)
Neste caso, como o mesmo elemento pode formar vários oxiácidos, estabelecemos um oxiácido padrão a partir do qual daremos nomes aos demais.
• Oxiácido padrão
Neste caso, como o mesmo elemento pode formar vários oxiácidos, estabelecemos um oxiácido padrão a partir do qual daremos nomes aos demais.
• Oxiácido padrão
ácido nome
de E ico
Regra geral para elementos que formam 2 ou mais
oxiácidos:
Como vemos na tabela acima, todo oxiácido padrão
tem terminação ico. Se tivermos um ácido com:
a) um oxigênio a mais que o padrão, acrescentamos o prefixo per;
b) um oxigênio a menos que o padrão, a terminação muda para oso;
c) dois oxigênios a menos que o padrão, a terminação continua oso e acrescentamos o prefixo hipo.
a) um oxigênio a mais que o padrão, acrescentamos o prefixo per;
b) um oxigênio a menos que o padrão, a terminação muda para oso;
c) dois oxigênios a menos que o padrão, a terminação continua oso e acrescentamos o prefixo hipo.
Resumindo
temos:
Atividades de Fixação
1) Escreva as fórmulas dos ácidos:
a) ácido clórico =
b) ácido cloroso =
c) ácido hipocloroso =
d) ácido iodídrico =
e) ácido sulfídrico =
f) ácido clorídrico =
g) ácido cianídrico =
2) Forneça a nomenclatura para os ácidos:
1. HClO2
2. H3PO4
3. HClO4
4. H2SO3
5. H4P2O7
6. HClO3
7. HNO2
8. H3PO3
2. H3PO4
3. HClO4
4. H2SO3
5. H4P2O7
6. HClO3
7. HNO2
8. H3PO3
3) Dê as fórmulas das substâncias:
a) hidróxido de lítio e) ácido hipofosforoso
b) hidróxido de magnésio f) ácido fosforoso
c) hidróxido de níquel III g) ácido metabórico
d) hidróxido de prata h) ácido pirossulfúrico
a) hidróxido de lítio e) ácido hipofosforoso
b) hidróxido de magnésio f) ácido fosforoso
c) hidróxido de níquel III g) ácido metabórico
d) hidróxido de prata h) ácido pirossulfúrico
4) (U.
PASSO FUNDO-RS) Ao dissociar em água destilada o ácido ortofosfórico (H3PO4),
resultam, como cátion e ânion:
a) 3H+(aq) e PO (aq)
b) PO (aq) e 3H-(aq)
c) PO (aq) e H+(aq)
d) 2H+(aq) e PO (aq)
e) 3H+(aq) e HPO(aq)
a) 3H+(aq) e PO (aq)
b) PO (aq) e 3H-(aq)
c) PO (aq) e H+(aq)
d) 2H+(aq) e PO (aq)
e) 3H+(aq) e HPO(aq)
5) Identifique os
elementos em oxiácidos ou hidrácidos.
a)
HCN =
d) H3BO3 =
b)
HI =
e) HCl =
c)
H3PO4 =
6)
O que significa dizer: o grau de ionização de um ácido é 80%.
R:
7)
O que é grau de ionização?
R:
8) Complete a tabela:
CLASSIFICAÇÃO
|
||||
Nome do ácido
|
Fórmula
|
Nº DE H+
|
Nº DE
ELEMENTOS
|
Presença de
oxigênio
|
Alumínico
|
HAlO2
|
monoácido
|
ternário
|
oxiácido
|
Antimônico
|
||||
Antimonioso
|
||||
Arsênico
|
||||
Arsenioso
|
||||
Bismútico
|
||||
Bórico
|
||||
Brômico
|
||||
Bromídrico
|
||||
Carbônico
|
||||
Ciânico
|
||||
Cianídrico
|
||||
Clórico
|
||||
Clorídrico
|
||||
Cloroso
|
||||
Crômico
|
||||
Dicrômico
|
||||
Estânico
|
||||
Estanoso
|
||||
Ferricianídrico
|
||||
Ferrocianídrico
|
||||
Fluorídrico
|
||||
Fosforoso
|
||||
hipobromoso
|
||||
Hipocloroso
|
||||
Hipoiodoso
|
||||
Iódico
|
||||
Iodídrico
|
||||
Iodoso
|
||||
Mangânico
|
||||
Metafosfórico
|
||||
Nítrico
|
||||
Nitroso
|
||||
Ortossilícico
|
||||
Oxálico
|
||||
Perbrômico
|
||||
Perclórico
|
||||
Periódico
|
||||
Permangânico
|
||||
Piroantimônico
|
||||
Piroarsênico
|
||||
Pirofosfórico
|
||||
Sulfídrico
|
||||
Sulfúrico
|
||||
Sulfuroso
|
||||
Tiociânico
|
||||
Tiossulfúrico
|
||||
Zíncico
|
9)
Escreva a fórmula do ácido, conforme o exemplo
AlO2-1
|
HAlO2
|
CO3-2
|
H2CO3
|
BiO3-1
|
CrO4-2
|
||
Br-1
|
Cr2O7-2
|
||
BrO-1
|
SnO3-2
|
||
BrO3-1
|
SnO2-2
|
||
BrO4-1
|
HPO3-2
|
||
Cl-1
|
MnO4-2
|
||
ClO-1
|
SiO3-2
|
||
ClO2-1
|
C2O4-2
|
||
ClO3-1
|
S-2
|
||
ClO4-1
|
SO4-2
|
||
CN-1
|
SO3-2
|
||
F-1
|
S2O3-2
|
||
H2PO2-1
|
ZnO2-2
|
||
I-1
|
SbO4-3
|
||
IO-1
|
SbO3-3
|
||
IO2-1
|
AsO4-3
|
||
IO3-1
|
AsO3-3
|
||
IO4-1
|
BO3-3
|
||
MnO4-1
|
Fe(CN)6-3
|
||
NO2-1
|
PO4-3
|
||
NO3-1
|
Fe(CN)6-4
|
||
OCN-1
|
SiO4-4
|
||
PO3-1
|
Sb2O7-4
|
||
SCN-1
|
As2O7-4
|
||
HCO3-1
|
P2O7-4
|
||
HSO4-1
|
P2O5-4
|
eu odeio química!
ResponderExcluirOdeio quimica mas que belo resumo hein
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