Funções Inorgânicas FAP

(1)

Funções Inorgânicas

(2)

Função

 Conjunto de compostos com

propriedades semelhantes.  Funções Inorgânicas: 1.Ácidos 2.Hidróxidos (Bases) 3.Sais 4.Óxidos 5.Hidretos

(3)

Conceitos Básicos

 Solução não eletrolítica: má

condutora de corrente elétrica.

Formada por solutos não ionizáveis. Ex: solução aquosa de sacarose

(açúcar)

 Solução eletrolítica: condutora de

corrente elétrica. Formada por solutos ionizáveis (eletrólitos).

Ex: solução aquosa de cloreto de sódio (sal de cozinha).

(4)

(5)

Conceitos Básicos

 Dissociação iônica: separação de íons em solução aquosa.  Solutos iônicos.

 NaCl_(aq)_→Na+_(aq) + Cl-_(aq)

 Ionização: formação de íons em solução aquosa.  Solutos moleculares.  HCl_(aq) →H₃O_+(aq)+ Cl- (aq)

(6)

Arrhenius

 Mais ‘simples’, válida apenas

para soluções aquosas.

 Hidróxidos (Bases) : produzem

OH

- Ácidos: produzem H₃O+

(7)

Óxidos

 Compostos binários onde o oxigênio é

o elemento mais eletronegativo.

 Óxidos iônicos: CaO, Fe₂O₃, Mn₂O₇  Óxidos moleculares: CO, SO₃, Cl₂O₇  Atenção: OF₂ NÃO É ÓXIDO!

 Na maioria dos óxidos o oxigênio tem

nox=-2, exceto em peróxidos (-1 ou O2-2) e em superóxidos (-0,5 ou O2-1).

(8)

Óxidos

(9)

Óxidos

 Notação: E_2+xO_x-2

 Na maioria dos óxidos o oxigênio

tem nox (número de oxidação igual a -2).

 Nox = carga, real ou aparente,

que um elemento adquire quando realiza uma ligação.

(10)

Nomenclatura de Óxidos

 Prefixos: indicar através de

prefixos o número de átomos de oxigênio e do elemento. Usada em óxidos moleculares

 O prefixo mono(1) para o

elemento não é usado.

 Elementos metálicos com um só

nox (1A, 2A, 3A, Ag e Zn) não se usa prefixo.

(11)

Nomenclatura

 CaO: óxido de cálcio, cal virgem.  Al₂O₃: óxido de alumínio

 SO₂: dióxido de enxofre  SO₃: trióxido de enxofre

 Cl₂O₇: heptóxido de dicloro  CO: monóxido de carbono  CO₂: dióxido de carbono

(12)

Nomenclatura

 Óxidos com elementos que possuem

mais de um nox:

 Óxido de --- (nox em

romanos)

 Óxido --- ICO (maior nox)

Óxido --- OSO (menor nox)

 Obs: Se o elemento possuir mais de

dois nox (7A e Mn) usar HIPO(menor) e PER(maior) como prefixos.

(13)

Nomenclatura

 SO₂: Óxido de enxofre (IV) ou

anidrido sulfuroso.

 SO₃: Óxido de enxofre (VI) ou

anidrido sulfúrico.

 FeO: Óxido de ferro (II) ou óxido

ferroso.

 Fe₂O₃: Óxido de ferro (III) ou óxido

férrico.

 Cl₂O₇:Óxido de Cloro(VII) ou Anidrido

Perclórico

 Cl₂O:Óxido de Cloro(I) ou Anidrido

(14)

Classificação

 Básicos: reagem com água

formando hidróxidos (bases).

Principais 1A e 2A. Ex: CaO + H2O  Ca(OH)2

 Ácidos (anidridos): reagem com

água formando ácidos. Principais ametais e Cr+6 , Mn+6 e Mn+7.

Ex: SO3 + H2O  H2SO4

(15)

Classificação

 Anfóteros: podem ter caráter ácido

ou básico. Reagem com ácidos ou bases fortes.

Ex: Al2O3, ZnO, PbO2, PbO, Fe2O3.

 Neutros: não possuem caráter

ácido ou básico. Ex: CO, N2O e NO.

 Salinos ou duplos: união de dois

óxidos.

(16)

Classificação

 Peróxidos: óxidos onde o oxigênio

tem nox = -1 ou O2-2.

Ex: H2O2 (peróxido de hidrogênio

ou água oxigenada).

 Superóxidos: óxidos onde o

oxigênio tem nox = -0,5 ou O2-1.

(17)

“

Contextualizando...”

_{Contextualizando...”}

 Cal virgem ou Óxido de Cálcio (CaO):  Obtenção: calcinação (pirólise) do

carbonato de cálcio (calcário).

 CaCO₃  CaO + CO₂

 Aglomerante para argamassas.  Doces cristalizados.

 Obtenção do álcool anidro e da cal

hidratada (liberação de calor).

(18)

(19)

(20)

Chuva Ácida

 Fontes naturais: decomposição da matéria orgânica, vulcanismo,

relâmpagos, respiração ... (pH ~ 6).  Fontes antrópicas: reações de

(21)

(22)

Formação de Cavernas

(23)

Água Oxigenada

(24)

Monóxido de Carbono

 Combustão Completa x Incompleta  CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O  CH₄ + 3/2 O₂ → CO + 2H₂O

(25)

Funções inorgânicas

Função Ácido

H

Cℓ

H

O

H

(26)

Funções inorgânicas

Função Ácido

H

+

Cℓ

-H

O

H

(27)

Funções inorgânicas

Função Ácido

H

+

Cℓ

-H

O

H

(28)

Funções inorgânicas

Função Ácido = compostos moleculares

Equação de ionização do ácido clorídrico:

HCℓ + H

₂

O  (H

₃

O)

+

+ Cℓ

(29)

Funções inorgânicas

Função Ácido Fórmula geral:

H

+1

x

A

-x

hidrogênio _ânion Número de átomos de hidrogênio

(30)

Funções inorgânicas

Função Ácido (Arrhenius)

H₂SO₄ ácido sulfúrico HCℓ ácido clorídrico “muriático” HNO₃ ácido nítrico H₃PO₄ ácido fosfórico

(31)

Funções inorgânicas

Classificação

I) Presença de oxigênio: hidrácidos e oxiácidos;

II) Número de hidrogênios ionizáveis: monoácido, diácido, triácido, tetrácido;

(32)

Funções inorgânicas

Força Hidrácidos: HCℓ, HBr e HI = fortes; HF = moderado; Demais = fracos Oxiácidos: n = Diferença entre a qt. de O’s e H’s. Se n = 0 fraco 1 moderado >1 forte

(33)

Funções inorgânicas

Nomenclatura

Hidrácidos: terminação ÍDRICO Oxiácidos:

(34)

Exemplos

• H2SO4 = Ácido Sulfúrico

• HNO2 = Ácido Nitroso

• HMnO4 = Ácido Permangânico

• H2Cr2O7 = Ácido Dicrômico ou Bicrômico

• H₃PO4 = Ácido Ortofosfórico ou Fosfórico

• Reagem um/dois mol = Crômio e Boro

• Reagem com 1, 2 ou 3 moléculas de água: P, As, Si, Sb.

(35)

Características gerais dos

ácidos

 Apresentam sabor azedo;

 Desidratam a matéria orgânica;

 Deixam incolor a solução alcoólica

de fenolftaleína;

 Neutralizam bases formando sal e

(36)

Ácidos importantes

1) H2SO4– Ác. Sulfúrico(ácido ou solução de bateria)

É um líquido incolor e oleoso de densidade É um líquido incolor e oleoso de densidade

1,85 g/cm3, é um ácido forte que reage com metais

originando sulfatos. Chuva Ácida.

Pode ser obtido a partir da seguinte reação:

SO

(37)

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.

3) HNO

3) HNO₃₃ – Ác. Nítrico ( – Ác. Nítrico ( áqua fortis_{áqua fortis}))

Líquido incolor fumegante ao ar que ataca 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 (explosivos).

(38)

4) H

4) H₃₃POPO₄₄ – Ác. Fosfórico – Ác. Fosfórico ((Acidulante INS-338_{Acidulante INS-338})) É um líquido xaroposo 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.

*Seus fosfatos fazem parte da formulação do fertilizante “NPK”.

(39)

Funções inorgânicas

Indicadores ácido-base são substâncias que mudam de

cor de acordo com o caráter (ácido ou básico) da solução às quais são misturadas.

(40)

Hidróxidos (Bases)

 Substâncias que, em solução aquosa,

sofrem dissociação produzindo ânions OH- (hidroxilas) – Arrhenius.

 Ex: NaOH_(aq) Na_+(aq) + OH_-(aq)

Ca(OH)2(aq)  Ca+2(aq) + 2OH-(aq)

(41)

Funções inorgânicas

Função Base (Arrhenius)

NaOH Hidróxido de sódio Ca(OH)₂ Hidróxido de cálcio Aℓ(OH)₃ Hidróxido de alumínio NH₄OH Hidróxido de amônio

(42)

Características gerais das bases

 Apresentam sabor cáustico;Apresentam sabor cáustico;  Estriam a matéria orgânica;Estriam a matéria orgânica;

 Deixam vermelha a solução alcoólica de Deixam vermelha a solução alcoólica de

fenolftaleína;

(43)

Notação

 E+x(OH)_-1x

 Ex:

Na+1OH-1  NaOH

(44)

Nomenclatura

 Elementos com um só Nox:

Hidróxido de

--- Elementos com dois Nox:

Hidróxido --- ICO (maior nox) OSO (menor nox)

(45)

Exemplos

 NaOH: Hidróxido de sódio, soda

cáustica.

 Ca(OH)₂: Hidróxido de cálcio, cal

hidratada ou extinta.

 Fe(OH)₂: Hidróxido ferroso ou hidróxido

de ferro (II)

 Fe(OH)₃: Hidróxido férrico ou hidróxido

(46)

Força

 Relacionada ao grau de dissociação,

quanto mais dissociada, mais forte.

 Bases fortes: metais alcalinos (1A) e

alcalino-terrosos (2A), exceto Mg(OH)2.

(47)

Solubilidade em Água

 Solúveis: metais alcalinos e NH₄OH

(hidróxido de amônio ou amoníaco).

 Pouco solúveis ou insolúveis: demais.  Soluções aquosas de bases ou

hidróxidos possuem pH > 7, a

concentração de OH- > H+, o meio é

(48)

Classificação

• Quanto ao Número de Hidroxilas

-Monobases: NaOH; kOH

- Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2

- Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3

(49)

Bases importantes

1) NaOH – Hidróxido de sódio

1) NaOH – Hidróxido de sódio ((Soda cáustica_{Soda cáustica}))

É um sólido branco floculado muito solúvel É um sólido branco floculado muito solúvel em água além de extremamente cáustico.

em água além de extremamente cáustico.

É usado na desidratação de gorduras, no É usado na desidratação de gorduras, no branqueamento de fibras (celulose) e na

branqueamento de fibras (celulose) e na

fabricação de sabão, detergente e como

desentupidor de ralos e esgotos.

(50)

2) Ca(OH)

2) Ca(OH)₂₂ – Hidróxido de cálcio – Hidróxido de cálcio

((cal apagada, hidratada ou extinta_{cal apagada, hidratada ou extinta}))

É uma suspensão aquosa de aparência

leitosa, obtida a partir do CaO (cal

virgem).

É usada na caiação de paredes e muros, na

neutralização de solos ácidos e na

fabricação de doces.

fabricação de doces. CaO +

CaO + HH₂₂OO  Ca(OH) Ca(OH)₂₂

Cal Virgem

Cal Apagada

(51)

3) Mg(OH)

3) Mg(OH)₂₂ _{– Hidróxido de magnésio}_{– Hidróxido de magnésio} (

(Leite de magnésia_{Leite de magnésia}))

É uma suspensão leitosa, obtida a É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO.

partir do MgO.

É usada como antiácido estomacal e É usada como antiácido estomacal e também como laxante.

também como laxante. Mg(OH)

(52)

4) Al(OH)

4) Al(OH)₃₃ – Hidróxido de alumínio – Hidróxido de alumínio

É uma suspensão gelatinosa que pode _{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 É usada como antiácido estomacal, para tingimentos e na preparação de lacas

tingimentos e na preparação de lacas

(resina ou verniz) para pintura artística.

(53)

Sais

 Compostos que, em solução aquosa, se

dissociam produzindo, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion

diferente de OH-.

 Ex: NaCl, CaSO₄, NaHCO₃...

 Podem ser obtidos numa reação de

(54)

Sais

Sal é todo composto que em água Sal é todo composto que em água dissocia liberando um cátion

dissocia liberando um cátion _{de H}_{de H}++ e e

um ânion

um ânion _{de OH}_{de OH}--..

A reação de um ácido com uma base _{A reação de um ácido com uma base}

recebe o nome de neutralização ou

salificação.

Ácido + Base

Ácido + Base  Sal + Água Sal + Água H HClCl + Na + NaOHOH  NaCl NaCl + H + H₂₂OO Salificação Salificação Neutralização Neutralização

(55)

Obtenção

 Ácidos + Bases:

NaOH + HCl  NaCl + H2O

Mg(OH)2 + H2SO4  MgSO4 + 2H2O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃  Ca(NO3)2 + 2H2O

NaOH + H2CO3  NaHCO3 + H2O

(56)

Nomenclatura

 Nome do ânion do ácido de nome do

cátion.

 Obs: Ácido  Ânion

ICO  ATO OSO  ITO ÍDRICO  ETO

(57)

Nomenclatura

 NaCl: Cloreto de sódio  CaSO₄: Sulfato de cálcio

 Fe(NO₂)₂: Nitrito de ferro(II) ou

nitrito ferroso

 Fe(NO₂)₃: Nitrito de ferro (III) ou

nitrito férrico

(58)

Dissociação

 NaCl_(aq)  Na_+(aq) + Cl_-(aq)

 Na₂SO_4(aq) 2Na_+(aq) + SO_4-2(aq)

 Ca(NO₃)_2(aq)  Ca_+2(aq) + 2NO_3-(aq)  NaHCO_3(aq)  Na_+(aq) + HCO_3-(aq)

(59)

Solubilidade

 Todos os nitratos são solúveis.

 Todos os cloretos (Cl-), brometos (Br-) e

iodetos (I-) são solúveis, exceto os de

chumbo, prata e mercúrio.

 Todos os sais comuns de metais

alcalinos (1A) e amônio (NH4+) são

(60)

pH de soluções salinas

 Depende do ácido e base de origem:

Ácido Base pH

Forte Forte 7(neutro) Forte Fraca <7(ácido) Fraco Forte >7(básico) Ex: NaCl:7, NaHCO3:>7, AlCl3: <7

(61)

Sal hidratado x Sal Anidro

 Azul Rosa

(62)

Sais importantes

1)

1) NaHCONaHCO33 – Bicarbonato de sódio ( – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal)ENO,Sonrisal)

É um pó branco que perde CO

É um pó branco que perde CO₂₂ com facilidade com facilidade (efervescência).

(efervescência).

É usado como antiácido estomacal , fermento

químico e nos extintores de incêndio.

NaHCO

NaHCO₃₃ + + HH₂₂OO  NaOH NaOH+ H+ H₂₂O+ O+ COCO₂₂

H

(63)

É um sólido branco que por aquecimento perde É um sólido branco que por aquecimento perde CO2 e produz CaO (calcinação).

CO2 e produz CaO (calcinação).

É usado na fabricação de cimentos, como É usado na fabricação de cimentos, como corretivo do solo e como fundiste em

corretivo do solo e como fundiste em

metalurgia.

2) CaCO

2) CaCO33 – Carbonato de cálcio ( – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreomármore,calcáreo))

CaCO

(64)

3) NaNO

3) NaNO3 3 – Nitrato de sódio (– Nitrato de sódio (Salitre do Salitre do

Chile Chile))

É um sólido cristalizado no sistema _{É um sólido cristalizado no sistema}

cúbico, além de ser um ótimo oxidante

para reações químicas.

É usado na fabricação de fertilizantes É usado na fabricação de fertilizantes e explosivos.

(65)

4) NH

4) NH₄₄Cl – Cloreto de amônio Cl – Cloreto de amônio (

(Sal amoníaco_{Sal amoníaco})) É um sólido granulado obtido do líquido

É um sólido granulado obtido do líquido

amoniacal das fábricas de gás.

É usado na fabricação de fabricação de

pilhas secas, na soldagem , na

galvanização do ferro e na fabricação de

tecidos.

(66)

Hidretos

 Hidretos Metálicos: compostos iônicos

onde o hidrogênio é o ânion. Ex: NaH – Hidreto de sódio CaH2 – Hidreto de cálcio

 Hidretos Ametálicos: compostos

moleculares onde o hidrogênio é o

(67)

Hidretos Ametálicos

 Caráter ácido = hidrácidos

Ex: HCl – ácido clorídrico ou cloreto de hidrogênio.

 Não possuem caráter ácido.

Ex: NH₃ – Amônia PH3 – Fosfina

(68)

Fogo Fátuo

 Queima espontânea de fosfina ou

metano em pântanos, brejos e cemitérios.