FUNÇÕES INORGÂNICAS DISCIPLINA PRNCÍPIOS FÍSICO-QUÍMICOS APLICADOS À FARMÁCIA

FUNÇÕES INORGÂNICAS

DISCIPLINA PRNCÍPIOS FÍSICO-QUÍMICOS

APLICADOS À FARMÁCIA

NÚMERO DE OXIDAÇÃO

NOX ou número de oxidação: carga de um átomo em um composto, descreve seu estado relativo de oxidação ou redução.

Regras para determinação de NOX:

1) As substâncias elementares têm número de oxidação igual a 0.

2) Em qualquer substância, o átomo mais eletronegativo tem um número de oxidação negativo; o menos eletronegativo tem um número de oxidação positivo.

positivo.

3) Em qualquer molécula ou íon, a soma dos números de oxidação de todos os elementos presentes é igual à carga total da espécie.

4) Os metais alcalinos têm sempre o número de oxidação igual a +1; os alcalinos terrosos igual a +2.

5) O número de oxidação do hidrogênio é igual a +1 (exceto nos hidretos metálicos, como NaH, em que é -1).

6) O número de oxidação do oxigênio é -2 (exceções: peróxidos, como H₂O₂, em que é -1; superóxidos, como KO₂, em que é -1/2; compostos com o flúor, pois F é sempre -1.

HIDRETOS

São substâncias resultantes da combinação do hidrogênio com outro elemento, ou seja, são compostos binários do hidrogênio. Exemplos: NaH, NH₃, H₂S, CH₄, etc. O H somente aparece antes do elemento quando este é da coluna 6A ou 7A. Podem ser classificados em:

1) Hidretos dos metais alcalinos e alcalino-terrosos (colunas 1A e 2A): são compostos iônicos, sólidos e cristalinos, nos quais o hidrogênio tem NOX = -1. Exemplos: CaH₂ = hidreto de cálcio e NaH = hidreto de sódio.

2) Hidretos ametálicos (colunas 3A, 4A e 5A): são compostos moleculares, líquidos ou gasosos, nos quais o hidrogênio apresenta NOX = +1. Exemplos:

BH₃ = hidreto de boro e NH₃ = hidreto de nitrogênio ou amônia.

3) Hidretos ametálicos (colunas 6A e 7A): são compostos moleculares, líquidos ou gasosos, que apresentam caráter ácido. O número de oxidação do hidrogênio é +1. Exemplos: HCl = hidreto de cloro ou ácido clorídrico ou cloreto de hidrogênio e H₂S = hidreto de enxofre. Serão estudados como

ÓXIDOS

São compostos formados entre o oxigênio e outro elemento qualquer. Exemplos: H₂O (água), Fe₂O₃ (óxido de ferro), SiO₂ (sílica), etc. São

classificados em dois grupos: óxidos metálicos e óxidos ametálicos.

1) ÓXIDOS METÁLICOS OU BÁSICOS: escreve-se o símbolo do metal seguido do símbolo do oxigênio. Colocam-se os índices adequados e simplifica-se quando possível. Exemplos:

Na (NOX = +1) e O (NOX = -2) Na (NOX = +1) e O (NOX = -2)

Escreve-se NaO e, colocando-se os índices (NOX), temos Na₂O. Ba (NOX = +2) e O (NOX = -2)

BaO → Ba2O2 → simplifica-se para BaO.

Nomenclatura:

a) Metal com apenas um número de oxidação: Óxido + de + (nome do metal)

ÓXIDOS

b) Metal com dois números de oxidação:

Óxido + (elemento) + sufixo OSO (menor NOX) Óxido + (elemento) + sufixo ICO (maior NOX)

FeO = óxido ferroso e Fe₂O₃ = óxido férrico Cu₂O = óxido cuproso e CuO = óxido cúprico

Quando o elemento forma dois ou mais óxidos, pode-se indicar número de oxidação do elemento após o nome por um algarismo romano.

oxidação do elemento após o nome por um algarismo romano. CuO = óxido de cobre (II)

Fe₂O₃ = óxido de ferro (III)

Pode-se, ainda, quando o elemento forma dois ou mais óxidos, indicar o número de átomos dos elementos com o auxílio dos prefixos mono, di, tri, etc. Frequentemente, o prefixo mono é omitido.

Fe₂O₃ = trióxido de diferro

FeO = (mono)óxido de (mono)ferro Cr₂O₃ = trióxido de dicromo

ÓXIDOS

Essas nomenclaturas (com algarismos romanos e prefixos mono, di, tri, etc) são de caráter geral, servindo não somente para os óxidos básicos, mas também para os demais óxidos.

Estes óxidos são chamados básicos porque reagem com a água formando bases (ou hidróxidos).

CaO + H_{2O → Ca(OH)2} NaO + H_{2O → NaOH} NaO + H_{2O → NaOH}

2) ÓXIDOS AMETÁLICOS OU ÓXIDOS ÁCIDOS OU ANIDRIDOS: são compostos formados entre o oxigênio e um ametal, geralmente das colunas 5A, 6A e 7A. Escreve-se o símbolo do ametal seguido do símbolo do oxigênio. Colocam-se os índices adequados e simplifica-se quando possível, da mesma maneira que os óxidos metálicos.

Alguns ametais, entretanto, apresentam mais de dois números de oxidação, como os halogênios. Nestes casos, além dos prefixos OSO e ICO, acrescentam-se os prefixos HIPO e PER.

ÓXIDOS

Exemplo: o cloro e o forma compostos com o oxigênio com os números de oxidação +1, +3, +5 e +7. Logo tem-se:

Cl₂O = óxido hipocloroso Cl₂O₃ = óxido cloroso Cl₂O₅ = óxido clórico Cl₂O₇ = óxido perclórico

Para outros halogênios, a nomenclatura é a semelhante à do cloro. Para outros halogênios, a nomenclatura é a semelhante à do cloro.

Br₂O = óxido hipobromoso Br₂O₅ = óxido brômico

I₂O = óxido hipoiodoso l₂O₅ = óxido iódico

l₂O₇ = óxido periódico

Estes óxidos também podem ser chamados de anidridos. Exemplos: CO₂ = anidrido carbônico, SO₂ = anidrido sulfuroso, N₂O₅ = anidrido nítrico, P₂O₅ = anidrido fosfórico. São chamados óxidos ácidos, pois reagem com

HIDRÓXIDOS OU BASES

Hidróxidos são compostos iônicos que possuem o ânion hidróxido (OH-_{). São}

formados por um metal ou pelo cátion amônio (NH₄+_{). A fórmula geral é dada}

por Me(OH)_x, em que Me = símbolo do metal (ou amônio) e X = NOX do metal. Nomenclatura:

a) Metal com apenas um número de oxidação: Hidróxido + de + nome do metal

Exemplos: NaOH (hidróxido de sódio) e Al(OH)₃ (hidróxido de alumínio)

Exemplos: NaOH (hidróxido de sódio) e Al(OH)₃ (hidróxido de alumínio)

b) Metal com dois números de oxidação:

Hidróxido + (elemento) + sufixo OSO (menor NOX) Hidróxido + (elemento) + sufixo ICO (maior NOX)

Pode-se utilizar também a nomenclatura IUPAC, com números romanos.

Fe(OH)₂ = hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro (II) CuOH = hidróxido cuproso ou hidróxido de cobre (I)

Ni(OH)₃ = hidróxido niquélico ou hidróxido de níquel (III) Pb(OH)₄ = hidróxido púmblico ou hidróxido de chumbo (IV)

ÁCIDOS

São compostos que liberam o íon H+ _{em solução aquosa. A fórmula desses}

compostos se iniciam o elemento hidrogênio. Exemplos: HCl, H₂SO₄, HNO₃, HI. Podem ser classificados em:

1) Hidrácidos: são ácidos não oxigenados. Correspondem aos hidretos dos elementos das colunas 6A e 7A. Nesses ácidos os ametais possuem NOX negativo, ou seja, -1 (7A) e -2 (6A). Nomenclatura: ácido + nome do ametal + sufixo ÍDRICO.

Exemplos: H₂S = ácido sulfídrico, HCl = ácido clorídrico, HBr = ácido bromídrico, HI = ácido iodídrico.

OBSERVAÇÃO: há um hidrácido, de fórmula molecular HCN, cujo nome é ácido cianídrico, que não segue a notação usual dos hidrácidos, mas é de uso bastante comum em química.

2) Oxiácidos: são ácidos oxigenados. Estes compostos são produtos da reação de um óxido ácido (anidrido) com a água. Notação: adiciona-se uma molécula de água ao óxido ametálico e simplifica-se quando possível.

ÁCIDOS

A nomenclatura é semelhante à dos óxidos ametálicos, trocando-se apenas a palavra óxido ou anidrido por ácido.

óxido sulfúrico SO₃ + H_{2O → H2}SO₄ ácido sulfúrico

óxido carbônico CO₂ + H_{2O → HCO3} ácido carbônico

óxido nitroso N₂O₃ + H_{2O → H2}N₂O₄ = 2 HNO₂ ácido nitroso óxido nítrico N₂O₅ + H_{2O → H2}N₂O₆ = 2 HNO₃ ácido nítrico óxido perclórico Cl₂O₇ + H_{2O → H2}Cl₂O₈ = 2 HClO₄ ácido perclórico

Óxidos de fósforo, arsênio, antimônio (NOX +3 e +5) e boro (NOX +3) podem reagir com uma, duas ou três moléculas de água. A nomenclatura é a mesma já vista, acrescentando-se os prefixos META, PIRO e ORTO conforme a reação seja com uma, duas ou três moléculas de água, respectivamente. Quando a reação ocorre com três moléculas de água, pode-se omitir o prefixo ORTO.

P₂O₅ + H_{2O → H2}P₂O₆ = 2 HPO₃ ácido metafosfórico óxido fosfórico P₂O₅ + 2 H_{2O → H4}P₂O₇ ácido pirofosfórico

ÁCIDOS

Os óxidos de Mn nos estados de oxidação +6 ou +7 e de Cr e de Mo no estado de oxidação +6 reagem com a água formando ácidos, apesar de Mn, Cr e Mo serem metais. Logo:

óxido mangânico + água → ácido mangânico

óxido permangânico + água → ácido permangânico óxido crômico + água → ácido crômico

Duas moléculas de óxido crômico e de óxido de boro podem reagir com uma Duas moléculas de óxido crômico e de óxido de boro podem reagir com uma molécula de água, formando dois ácidos diferentes cada um. Assim, temos os ácidos BICRÔMICO e TETRABÓRICO.

2 CrO₃ + H_{2O → H2}Cr₂O₇ ácido bicrômico 2 B₂O₃ + H_{2O → H2}B₄O₇ ácido tetrabórico

SAIS

São compostos iônicos resultantes da reação de um ácido com uma base, chamada reação de neutralização. Assim, os íons H+ _{são substituídos pelo}

cátion metálico (ou ânion NH₄+_{) da base. Essa neutralização pode acontecer}

totalmente ou parcialmente. Nesse caso, têm-se, respectivamente, um sal neutro e um sal básico.

HCl + NaOH → NaCl (sal neutro) + H2O

H₂SO₄ + Ca(OH)_{2 → CaSO4} (sal neutro)+ 2 H₂O HNO₃ + Fe(OH)_{3 → Fe(NO)3} (sal neutro) + 2 H₂O HNO₃ + Fe(OH)_{3 → Fe(NO)3} (sal neutro) + 2 H₂O

Notação: escreve-se o cátion, proveniente da base e, na frente, o ânion proveniente do ácido. Não é necessário explicitar as cargas dos íons. Para que se tenha o balanço de cargas, coloca-se o NOX da cátion como o índice da ânion e vice-versa. Simplifica-se quando possível.

Nomenclatura

a) Quando o sal é derivado de um hidrácido: ácido clorídrico cloreto de ...

SAIS

ácido iodídrico iodeto ...

ácido cianídrico cianeto de ... b) Quando o sal é derivado de um oxiácido

ácido sulfuroso sulfito de ... ácido nitroso nitrito de ...

ácido hipocloroso hipoclorito de ... ácido carbônico carbontato de ... ácido perclórico perclorato de ... ácido sulfúrico sulfato de ... ácido fosfórico fosfato de ... ácido nítrico nitrato de ...

ácido permangânico permanganato de ... ácido crômico cromato de ...

ácido bórico borato de ... ácido acético acetato de ... ácido oxálico oxalato de ...

SAIS

Então, o sufixo do ácido determina o sufixo do nome do sal:

Com relação ao cátion metálico tem-se:

ÁCIDO

ídrico

oso

ico

SAL

eto

ito

ato

a) Cátion tem somente um estado de oxidação

Nomenclatura: nome do ânion + de + nome do metal

Cloreto de amônio NH₄Cl

Brometo de potássio KBr

Nitrato de alumínio Al(NO₃)₃

Iodeto de potássio NaI

Sulfato de sódio Na₂SO₄

Carbonato de magnésio MgCO₃

Hipoclorito de sódio NaClO

SAIS

b) Cátion tem dois números de oxidação

Nomenclatura: nome do ânion + metal + sufixo OSO (menor NOX) Nome do ânion + metal + sufixo ICO (maior NOX)

Pode-se usar a nomenclatura IUPAC, com algarismos romanos.

Cloreto cobaltoso CoCl₂ Cloreto de cobalto (II)

Cloreto cobáltico CoCl₄ Cloreto de cobalto (IV)

Sulfeto ferroso FeS Sulfeto de ferro (II)

Sulfeto ferroso FeS Sulfeto de ferro (II)

Sulfeto férrico Fe₂S₃ Sulfeto de ferro (III)

Iodeto pumbloso PbI₂ Iodeto de chumbo (II)

Iodeto púmblico PbI₄ Iodeto de chumbo (IV)

Cloreto cuproso CuCl Cloreto de cobre (I)

CIoreto cúprico CuCl₂ Cloreto de cobre (II)

Carbonato estanoso SnCO₃ Carbonato de estanho (II)