Post on 16-Jul-2020
APRESENTAÇÃO
Este módulo faz parte da coleção intitulada MATERIAL MODULAR, destinada às três
séries do Ensino Médio e produzida para atender às necessidades das diferentes rea-
lidades brasileiras. Por meio dessa coleção, o professor pode escolher a sequência que
melhor se encaixa à organização curricular de sua escola.
A metodologia de trabalho dos Modulares auxilia os alunos na construção de argumen-
tações; possibilita o diálogo com outras áreas de conhecimento; desenvolve as capaci-
dades de raciocínio, de resolução de problemas e de comunicação, bem como o espírito
crítico e a criatividade. Trabalha, também, com diferentes gêneros textuais (poemas,
histórias em quadrinhos, obras de arte, gráficos, tabelas, reportagens, etc.), a fim de
dinamizar o processo educativo, assim como aborda temas contemporâneos com o ob-
jetivo de subsidiar e ampliar a compreensão dos assuntos mais debatidos na atualidade.
As atividades propostas priorizam a análise, a avaliação e o posicionamento perante
situações sistematizadas, assim como aplicam conhecimentos relativos aos conteúdos
privilegiados nas unidades de trabalho. Além disso, é apresentada uma diversidade de
questões relacionadas ao ENEM e aos vestibulares das principais universidades de cada
região brasileira.
Desejamos a você, aluno, com a utilização deste material, a aquisição de autonomia
intelectual e a você, professor, sucesso nas escolhas pedagógicas para possibilitar o
aprofundamento do conhecimento de forma prazerosa e eficaz.
Gerente Editorial
Funções inorgânicas e suas reações
© Editora Positivo Ltda., 2010
Proibida a reprodução total ou parcial desta obra, por qualquer meio, sem autorização da Editora.
Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)
(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)
B333 Batista, Fábio Roberto.Ensino médio : modular : química : funções inorgânicas e suas reações /
Fábio Roberto Batista ; ilustrações Angela Giseli ... [ et al. ]. – Curitiba : Positivo, 2010.
: il.
ISBN 978-85-385-6707-3 (livro do aluno)ISBN 978-85-385-6708-0 (livro do professor)
1. Química. 2. Ensino médio – Currículos. I. Giseli, Angela. II. Título.
CDU 373.33
Todos os direitos reservados à Editora Positivo Ltda.
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GERENTE DE ARTE E ICONOGRAFIA: AUTORIA:
ORGANIZAÇÃO: EDIÇÃO DE CONTEÚDO:
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PROJETO GRÁFICO:EDITORAÇÃO:
CRÉDITO DAS IMAGENS DE ABERTURA E CAPA:
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IMPRESSÃO E ACABAMENTO:
CONTATO:
Ruben FormighieriEmerson Walter dos SantosJoseph Razouk JuniorMaria Elenice Costa DantasCláudio Espósito GodoyFábio Roberto BatistaFábio Roberto BatistaGabriela Ido SabinoRose Marie WünschGiselle Alice Pupo / Tatiane Esmanhotto KaminskiIlma Elizabete RodenbuschAngela Giseli de SouzaLuciano Daniel Tulio / Thiago Souza GranadoAngela Giseli / Divanzir Padilha / Jack Art / Theo CordeiroO2 ComunicaçãoAlexandra M. Cezar / Rosemara Aparecida Buzeti© iStockphoto.com/Neustockimages; © iStockphoto.com/Monticello; © Shutterstock/Africa Studio; © Shutterstock/Imagwell Editora Positivo Ltda.Rua Major Heitor Guimarães, 17480440-120 Curitiba – PRFone: (0xx41) 3312-3500 Fax: (0xx41) 3312-3599Gráfica Posigraf S.A.Rua Senador Accioly Filho, 50081300-000 Curitiba – PRFone: (0xx41) 3212-5452E-mail: posigraf@positivo.com.br2014editora.spe@positivo.com.br
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@QUI808Regra
do octeto
@QUI808
@
SUMÁRIO
Unidade 1: Funções inorgânicas
Unidade 2: Reações inorgânicas
Eletrólitos e não eletrólitos 5
Ácidos 8
Bases 16
Sais 26
Óxidos 36
Hidretos 40
Classificação das reações químicas 48
Balanceamento das equações por tentativas 55
Funções inorgânicas e suas reações4
A descoberta consiste em ver o que todos viram e em pensar no que
ninguém pensou.
Albert Szent-Györgyi
Funções inorgânicas 1
Ensino Médio | Modular 5
QUÍMICA
Por meio de numerosas experiências relacionadas à passagem de corrente elétrica em soluções, o químico sueco Svante August Arrhenius (1859-1927) formulou a hipótese de que essas soluções deveriam conter partículas com cargas positivas e negativas. A existência de cargas elétricas livres seria responsável pela condução de corrente elétrica.
Inicialmente, o químico testou a condutividade do composto iônico cloreto de potássio (KCℓ) e, ao cons-tatar a passagem da corrente elétrica nessa solução, associou o resultado obtido à existência de íons livres. Esse fenômeno, no qual os íons são apenas separados, foi denominado dissociação iônica.
KCℓ(s) + H2O(ℓ) → K+(aq) + Cℓ–
(aq)
Em seguida, Arrhenius testou a condutividade do ácido clorídrico (HCℓ) puro e da solução desse gás. Observou que, na forma pura, não havia condutivi-dade, mas, na forma aquosa, devido à formação de íons, ocorria a condução de corrente elétrica. Concluiu que a presença de um solvente no meio favorecia a existência de cargas elétricas livres – no caso do KCℓ(aq), por meio da dissociação iônica, e do HCℓ(aq), por um processo conhecido como ionização. Essas substâncias, em meio aquoso, foram classificadas como eletrólitos, pois conduziam a corrente elétrica.
Por fim, testou a condutividade de uma solução aquo-sa de açúcar (C12H22O11(aq)) – composto molecular – e percebeu que a solução não conduzia eletricidade (não eletrolítica), ou seja, não formava íons livres.
C12H22O11(s) + H2O(ℓ) → C12H22O11(aq)
Soluções: é a classificação dada a qualquer mistura
homogênea. Os componentes de uma
solução são chama-dos de soluto e de solvente. O soluto
é a substância dis-solvida no solvente (geralmente água).
Composto iônico: composto formado da interação entre
cátions e ânions.
Composto mole-cular: composto
formado por moléculas. Dentro da molécula (entre
átomos), há apenas ligações por meio do compartilhamento de elétrons, porém entre uma molécula e outra
existem ligações intermoleculares.
Svante August Arrhenius, químico que contri-buiu para o desenvolvimento da Química moder-na por meio do trabalho com ácidos e bases. Foi homenageado com o Prêmio Nobel de Química, em 1903, pelo trabalho “Desenvolvimento da Teoria de Dissociação Eletrolítica”
© Latinstock/Science Photo Library
Depois de conhecerem um número significativo de elementos químicos, os cientistas passaram a se preocupar com a sua organização com o objetivo de sistematizar o conhecimento químico adquirido até então. Tal organização foi de fundamental importância para a compreensão da formação de um número extremamente grande de substâncias. Muitas destas, por apresentarem propriedades semelhantes, foram classificadas como funções.
No grupo dos compostos inorgânicos, as funções são ácidos, bases, sais, óxidos e hidretos.
Eletrólitos e não eletrólitos
Tipos de
eletrólitos
@QUI855
Materiais e reagentes
Sistema de condução de corrente elétrica
Div
anzi
r Pad
ilha.
201
1. D
igita
l.
Bastão de vidro – serve para agitar e facilitar a dissolução de substâncias
P. Im
agen
s/Iv
onal
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lexa
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Para explicar a verificação da condução de eletricidade pela solução aquosa de ácido clorídrico, Arrhenius concluiu que, por se tratar de uma substância molecular, o fato observado devia-se à diferença de eletronegatividade entre os átomos de hidrogênio e o cloro, os quais compõem a molécula. Portanto, a ligação covalente era quebrada para a formação de íons.
HCℓ(g) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + Cℓ–
(aq)
Dessa forma, pode-se dizer que compostos iô-nicos em água são sempre capazes de conduzir corrente elétrica. Já os compostos moleculares podem ou não ser condutores, para isso devem apresentar quantidades significativas de íons livres em solução.
8 béqueres de 100 mL
Béquer – frasco para realizar experimentos
© S
hutt
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ock/
Suki
yaki
1 pipeta volumétrica de 5 mL
Div
anzi
r Pad
ilha.
201
1. D
igita
l.
Pipeta volumétrica – serve para
transferir com precisão
pequenos volumes de
líquidos
P. Im
agen
s/Vi
mo-
Moa
cir F
ranc
isco
Solução não eletrolítica
Solução eletrolítica
Em Química, utiliza-se esse símbolo quando uma atividade envolve riscos com a corrente elétrica.
1 bastão de vidro
Funções inorgânicas e suas reações6
Papel-toalha Espátula Sal de cozinha (componente principal: NaCℓ(s) –
composto iônico) Açúcar comum (C12H22O11(s) – composto molecular) Vinagre (H3CCOOH(aq) – composto molecular) Álcool comercial (H3CCH2OH(aq) – composto molecular)
Acetona (H3CCOCH3(aq) – composto molecular) Solução de ácido clorídrico (HCℓ(aq) – composto
molecular) Solução de hidróxido de sódio (NaOH(aq) – com-
posto iônico) Água
Procedimentos1. Com auxílio da pipeta, coloque 5 mL dos materiais líquidos em
cada béquer.2. Com a espátula, pegue uma pequena quantidade dos materiais
sólidos e coloque-a em outro béquer, separadamente. 3. Acrescente 20 mL de água destilada. Agite com bastão de vidro. 4. Teste as soluções com o sistema elétrico, conforme indicado
na ilustração ao lado.5. Lave e limpe com papel-toalha as extremidades dos fios antes
de testar a próxima solução. 6. Observe o efeito no sistema elétrico, ou seja, a ocorrência ou
não do acendimento da lâmpada. 7. Preencha o quadro a seguir:
Materiais Efeito no sistema elétrico
Água
Solução de sal de cozinha
Solução de açúcar comum
Vinagre
Álcool comercial
Acetona
Solução aquosa de ácido clorídrico
Solução de hidróxido de sódio
Descarte* As soluções de sal e açúcar podem ser descartadas na pia. * As soluções de álcool e acetona devem ser bastante diluídas e depois descartadas na pia. * As soluções de ácido clorídrico, vinagre (ácido acético) e hidróxido de sódio devem ser neutralizadas.
Questões para discussão
a) O que é necessário para que ocorra a condutividade elétrica nas soluções testadas?
b) Classifique as soluções em eletrolíticas ou não eletrolíticas. Justifique com base nas observações verificadas pelo experimento:
c) Com o experimento, pode-se concluir que só há condução de corrente elétrica quando se tem um composto iônico? Justifique:
Div
anzi
r Pad
ilha.
201
1. D
igita
l.
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QUÍMICA
7
Força dos eletrólitosAo se testar a condutividade elétrica das substâncias em solução, percebe-se que algumas apre-
sentam um brilho mais intenso do que outras. Isso se deve à força dos eletrólitos, medida pelo grau de ionização ou dissociação (α).
número de moléculas ionizadasα = número de moléculas dissolvidas
Quanto mais intenso é o brilho da lâmpada, maior é a quantidade de íons livres em solução, portanto mais forte é o eletrólito e maior é o seu grau de ionização.
Eletrólitos fortes: possuem α ≥ 50%. Eletrólitos moderados: possuem 5% < α < 50%. Eletrólitos fracos: possuem α ≤ 5%.
Ácidos
Antigamente, os ácidos eram identificados pelo seu sabor azedo ou pelo seu comportamento sobre certas substâncias que modificavam a coloração (indicado-res). No ano de 1884, com base na teoria de ionização e dissociação dos eletrólitos, Arrhenius apresentou um conceito para ácidos e bases, denominado de Teoria Eletrolítica de Arrhenius, também conhecida como Teoria Ácido-Base de Arrhenius.
Segundo ele, ácidos são substâncias compostas que, em solução aquosa, ionizam e liberam, exclusivamente, como único cátion, o íon H+. O ânion depende do ácido presente na solução.
HxA + H2O(ℓ) → x H3O+(aq) + Ax–
(aq) ou HxA H2O x H+
(aq) + Ax–(aq), em que A é um ânion.
Exemplos:HCℓ(g) + H2O(ℓ) → H3O
+(aq) + Cℓ–
(aq) ou HCℓ(g) H2O H+
(aq) + Cℓ–(aq)
H2SO4(ℓ) + 2 H2O(ℓ) → 2 H3O+(aq) + SO4
2–(aq) ou H2SO4(ℓ)
H2O 2 H+(aq) + SO4
2–(aq)
Por serem compostos formados, exclusivamente, por ligações covalentes, os ácidos, na presen-ça da água, formam íons por meio de um processo chamado de ionização. Esse processo pode ser representado de maneira parcial ou total.
Exemplos: HCℓ + H2O → H3O
+ + Cℓ– ou HCℓ H2O H+ + Cℓ–
Em ácidos com mais de um hidrogênio ionizável, a ionização pode ser representada em etapas.
Exemplos:
H2SO4(ℓ) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + HSO4
–(aq) ou H2SO4
H2O H+ + HSO4– (Primeira etapa)
HSO4–
(aq) + H2O(ℓ) → H3O4+(aq) + SO4
2–(aq) ou HSO4
– H2O H+ + SO4
2– (Segunda etapa)
H2SO4(ℓ) + 2 H2O(ℓ) → 2 H3O+(aq) + SO4
2–(aq) ou H2SO4
H2O 2 H+ + SO42– (Soma das etapas – ionização total)
H3PO4(ℓ) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + H2PO4
–(aq) ou H3PO4
H2O H+ + H2PO4– (Primeira etapa)
H2PO4–
(aq) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + HPO4
2–(aq) ou H2PO4
– H2O H+ + HPO4
2– (Segunda etapa)
HPO42–
(aq) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + PO4
3–(aq) ou HPO4
2– H2O H+ + PO4
3– (Terceira etapa)
H3PO4(aq) + 3 H2O(ℓ) → 3 H3O+(aq) + PO4
3–(aq) ou H3PO4
H2O 3 H+ + PO43– (Soma das etapas – ionização total)
Ligações covalentes: é o
tipo de ligação formado entre
elementos de alta eletronegativi-
dade, ou seja, os átomos envolvidos tendem a receber
elétrons.
Substância com-posta: é aquela for-
mada por mais de um elemento químico.
Íon H+: na realidade, o íon H+ está unido à água formando o íon
H3O+.
Ácidos
segundo
Arrhenius
@QUI1055
Funções inorgânicas e suas reações8
Represente as ionizações totais dos ácidos a seguir, indicando inclusive, quando houver, as ioniza-ções parciais:
a) HI b) H2CO3
c) H2S d) H3BO3
Classificação dos ácidos
Quanto à presença de oxigênioOs ácidos que apresentam oxigênio na fórmula são chamados de oxiácidos; os que não possuem
esse elemento são denominados hidrácidos.
Exemplos: Oxiácidos – HNO3, H2CO3, H3BO3, HCℓO3 e H2SO4. Hidrácidos – HF, HCℓ, HBr, HI, HCN e H2S.
Quanto ao número de elementos químicos constituintesÁcidos formados por dois elementos são chamados de binários; por três, ternários; e por quatro,
quaternários.
Exemplos: Binários – HCℓ, HBr e HF. Ternários – H2SO4, H3PO4 e HCN. Quaternários – H4[Fe(CN)6].
Quanto ao número de hidrogênios ionizáveisOs hidrogênios que, ao reagirem com a água, originam íons H3O+ (ou H+) são chamados de
hidrogênios ionizáveis. Estruturalmente, são aqueles que se ligam ao elemento mais eletronega-tivo, normalmente o oxigênio, presente na molécula do oxiácido. Nos hidrácidos, todos os átomos de hidrogênio se ionizam.
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QUÍMICA
9
Em função do número de íons H+ ou H3O+ liberados por molécula ionizada, os ácidos podem ser
classificados da seguinte forma: Monoácido ou monoprótico: ácido que contém apenas um hidrogênio ionizável. Exemplos:
HCℓ, HCN e HNO3. Diácido ou diprótico: ácido que contém dois hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H2S, H2SO4 e
H2CO3. Triácido ou triprótico: ácido que contém três hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H3PO4 e H3BO3. Tetrácido ou tetraprótico: ácido que contém quatro hidrogênios ionizáveis. Exemplos:
H4[Fe(CN)6] e H4P2O7. Geralmente, a quantidade de hidrogênios ionizáveis do ácido é a mesma que a apresentada na sua
fórmula molecular, porém existem exceções para alguns oxiácidos: H3PO3 + 2 H2O → 2 H3O
+ + HPO32– ∴ Possui apenas 2 H+ ionizáveis (diácido);
H3PO2 + H2O → H3O+ + H2PO2
– ∴ Possui apenas 1 H+ ionizável (monoácido).
Quanto à forçaA força dos ácidos está baseada no seu grau de ionização (α). Ela indica o percentual de moléculas
que, ao serem dissolvidas em água, sofrem ionização. Na realidade, nem todas as moléculas adicio-nadas à água se ionizam, então, para que seja possível medir o percentual de moléculas que sofrem esse processo, utiliza-se o grau de ionização (α).
Ácidos fortes: apresentam grau de ionização superior a 50% (α ≥ 50%). Ácidos moderados: apresentam grau de ionização entre 5% e 50% (5% < α < 50%). Ácidos fracos: apresentam grau de ionização inferior a 5% (0 ≤ α ≤ 5%).
0 5% 50% 100%
Fracos Moderados Fortes
De maneira simplificada, pode-se verificar a força de um ácido inorgânico por meio de regras práticas: entre os hidrácidos, são classificados fortes os ácidos clorídrico (HCℓ), bromídrico (HBr) e iodí-
drico (HI). O ácido fluorídrico (HF) é considerado moderado, e os demais hidrácidos são fracos; a força dos oxiácidos pode ser determinada pela diferença entre o número de oxigênios pre-
sentes na fórmula e o número de hidrogênios ionizáveis.
Assim: HxEOy
y – x = 3 ou 2 ⇒ Forte. Exemplos: HBrO4, H2SO4, HCℓO3 e HCℓO4.
y – x = 1 ⇒ Moderado. Exemplos: H3PO4, H2SO3, HNO2 e HCℓO2.
y – x = 0 ⇒ Fraco. Exemplos: H3BO3 e HCℓO.
Essa regra é baseada em observações experimentais e funciona bem para a maioria dos casos. Exceção à regra, o ácido carbônico (H2CO3) não é um ácido moderado. Por ser instável, decompõe-se em gás carbônico e água (H2CO3 → CO2 + H2O). A decomposição ocorre mais facilmente do que a ionização. Isso justifica que sua solução possui baixa condutividade elétrica e, portanto, apresenta baixo grau de ionização, ou seja, é considerado um ácido fraco.
Quanto à volatilidadeA volatilidade é a facilidade com que uma substância muda do estado físico líquido para o gasoso.
Ao analisar os pontos de ebulição dos ácidos, esses podem ser assim classificados: fixos: são ácidos que, em condições ambientes (25ºC e 1 atm), encontram-se no estado sólido
ou líquido, pois apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição. Exemplos: H2SO4, H3PO3, H3PO4 e H3BO3;
voláteis: são ácidos que apresentam baixo ponto de ebulição, por isso são líquidos que se evaporam facilmente ou gases. Exemplos: HCN, H2SO3, HNO2, H2CO3, H2S, HCℓ, HBr e HI.
H3PO3
H3PO2
Funções inorgânicas e suas reações10
Nomenclatura dos ácidosAs regras de nomenclatura para os ácidos são divididas de acordo com a presença ou não de
oxigênio em sua fórmula.
Os hidrácidos são denominados por meio da seguinte regra prática:Ácido ídrico radical do ânion
O nome do radical do ânion pode ser obtido junto à tabela de ânions, inserida no material. Exemplos:
HF – ácido fluorídrico HCℓ – ácido clorídricoHBr – ácido bromídrico HI – ácido iodídricoH2S – ácido sulfídrico HCN – ácido cianídrico
Os oxiácidos podem ter seus nomes terminados em ico ou oso, podendo ainda receber os prefi-xos hipo ou per. Para determinar a nomenclatura desses ácidos, utilizam-se os principais oxiácidos cujos nomes
têm a terminação ico. Ácido ico radical do ânion
Exemplos:Alguns oxiácidos com terminação ico:
HNO3 – ácido nítrico H2CO3 – ácido carbônicoH3BO3 – ácido bórico HCℓO3 – ácido clóricoH2SO4 – ácido sulfúrico H3PO4 – ácido fosfórico
Com base nesses oxiácidos, é possível determinar as fórmulas e as nomenclaturas de outros oxiácidos, conforme o esquema a seguir:
per ico(elemento)HCℓO4
ácido perclórico – – –
HCℓO3
ácido clórico
H2SO4
ácido sulfúrico
HNO3
ácido nítrico
H3PO4
ácido fosfórico
Aum
ento
do
núm
ero
de á
tom
os d
e ox
igên
io
HCℓO3
ácido clórico
H2SO4
ácido sulfúrico
HNO3
ácido nítrico
H3PO4
ácido fosfórico
HCℓO2
ácido cloroso
H2SO3
ácido sulfuroso
HNO2
ácido nitroso
H3PO3
ácido fosforoso
HCℓO
ácido hipocloroso– –
H3PO2
ácido hipofosforoso
(elemento)
(elemento)
(elemento)
ico
oso
hipo oso
Prefixos orto, meta e piroDe acordo com o grau de hidratação, alguns ácidos podem apresentar estes prefixos: Orto – usado quando o ácido possui o grau de hidratação normal. Exemplo: H3PO4
Ácido (orto)fosfórico
Meta – usado para ácidos que apresentam uma molécula de H2O a menos que nas ocor-rências de ácidos do tipo orto.
Exemplo: –
1 H3PO41 H2 0
HPO3
Ácido metafosfórico
Piro – usado quando duas moléculas do ácido orto eliminam uma molécula de água.
Exemplo:
–2 H3PO41 H2 0
Ácido pirofosfóricoH4P2O7
Nomenclatura
de ácidos
@QUI615
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QUÍMICA
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1. Dê o nome dos seguintes ácidos:
a) HI: b) HCℓO4: c) H3PO4:
d) HCℓO: e) HCℓO3:
2. Dê a fórmula molecular para os seguintes ácidos:
a) Ácido nitroso: b) Ácido cloroso:
c) Ácido hipofosforoso: d) Ácido pirofosfórico:
e) Ácido metafosfórico:
3. Preencha a tabela a seguir com a fórmula molecular dos ácidos fornecidos e classifique-os de acordo com os critérios apresentados, conforme o exemplo:
Nome do ácido
Fórmula molecular
Presença de oxigênio
Número de elementos
Número de hidrogênios ionizáveis
Força
Sulfúrico H2SO4 Oxiácido Ternário Diácido Forte
Nítrico
Fluorídrico
Bórico
Sulfídrico
Clorídrico
Fosforoso
Cianídrico
Bromídrico
Carbônico
Sulfuroso
Para representar a fórmula estrutural dos hidráci-dos, deve-se verificar o número de elétrons da camada de valência dos seus elementos constituintes e realizar o compartilhamento eletrônico por meio da ligação co-valente.
Exemplos:
H S2
Fórmulamolecular
Fórmula eletrônica ouFórmula de Lewis
Fórmula estruturalplana
SH
H
HCN H — C ——— N
Fórmulamolecular
Fórmula eletrônica ouFórmula de Lewis
Fórmula estruturalplana
CH N
HS — H
—
No entanto, para a formulação dos oxiácidos, é neces-sário seguir algumas regras:
Ao elemento central ligam-se os átomos de oxigênio. Nos átomos de oxigênio, devem-se ligar os hidrogê-
nios ionizáveis. Caso o ácido apresente átomos de hidrogênio que
não se ionizam, estes são ligados também ao ele-mento central.
Exemplos:
Formulação dos ácidos
Funções inorgânicas e suas reações12
Os ácidos fosforoso e hipofosforoso apresentam hidrogênio(s) ligado(s) diretamente ao fósforo (átomo central), pois estes não são ionizáveis.
Completam-se as valências dos elementos por ligações covalentes.
Exemplos:
Ácidos Alguns de seus usos
Ácido cianídrico – HCN
O Zyklon B foi cria-do para combater doenças endêmicas, durante a Segunda Guerra Mundial
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k/Co
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O ácido cianídrico é um gás altamente tóxico, que possui odor de amêndoas amar-gas, e mata imediatamente se inalado em uma concentração superior a 300 mg/m³ de ar. A primeira vítima desse ácido foi o seu descobridor Carl Wilhelm Scheele, que morreu ao deixar cair um frasco contendo solução de ácido cianídrico.
Durante a Segunda Guerra Mundial, o ácido cianídrico foi utilizado nos campos de concentração para o extermínio em massa de prisioneiros. Co-mercializado com o nome de Zyklon B, foi inicialmente usado como pesticida, para matar piolhos, pulgas e carrapatos transmissores de tifo – doença endêmica da época. Foi usado em campos de extermínio para substituir as execuções com pelotões de fuzilamento. Quando inaladas, as moléculas desses gases se unem à hemoglobina do sangue, impedindo-a de se combinar com o oxigênio para transportá-lo às células do corpo, causando a morte.
Ácido clorídrico – HCℓ
O ácido clorídri-co é usado na limpeza pesada de pisos
© S
hutte
rsto
ck/Il
lust
rart Comercializado na forma impura, com o nome de ácido muriático, é usado
na limpeza de pisos e superfícies metálicas. É também um dos componentes do suco gástrico do estômago, cuja função é proporcionar acidez ideal para a digestão de alimentos.
Ácido fluorídrico – HF
O ácido fluorídri-co não pode ser armazenado em frascos de vidro, devido a sua alta capacidade de corroer o vidro
© W
ikip
edia
Com
mon
s/D
orga
n É capaz de corroer o vidro e, por isso, pode ser usado na gravação do número do chassi em vidros de automóveis. Utilizado também como catali-sador na indústria do petróleo, no acabamento em aço e no refino do urânio. Deve-se ter muito cuidado na sua utilização, pois, se penetrar na pele, ataca o cálcio dos ossos, enfraquecendo-os e até corroendo parte deles.
Ácido sulfídrico – H2S
O mau cheiro do ovo podre é devido ao H2S liberado ©
Shu
tter
stoc
k/A
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Tom
ás É um gás venenoso oriundo da putrefação de matéria orgânica que contém enxofre. Possui odor bastante característico, semelhante ao de ovo podre. Sua inalação bloqueia as vias respiratórias e paralisa a respiração.
300 mg/m³: indica a quantida-de máxima de ácido cianídrico (300 mg) que pode ser inalada por metro cúbico de ar, ou seja, quantidades superiores a esse valor tornam a ação do ácido imediatamente mortal.
Alguns ácidos importantes e seus principais usos
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QUÍMICA
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Ácidos Alguns de seus usos
Ácido acético – H3CCOOH
O ácido acético é o principal componente do vinagre
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ksto
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Imag
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O vinagre utilizado para fins culinários contém aproximadamente 4% de ácido acético.
Esse ácido é aplicado na produção de acetato, na produção de garrafas de PET e utilizado para limpeza e desinfecção.
Ácido sulfúrico – H2SO4
O ácido sulfúrico pode ser usado como eletrólito em baterias de chumbo
Thin
ksto
ck/G
etty
Imag
es
É utilizado como matéria-prima na fabricação de fertilizantes, detergentes, explosivos, papel, corantes, cosméticos e baterias de automóveis. Tem uso intenso nas indústrias metalúrgicas, petroquímicas e de galvanoplastia. Devido a essa intensa aplicabilidade, é considerado o mais importante entre os ácidos. Sua quantidade produzida e consumida era usada para avaliar o desenvolvimento industrial de um país.
Possui ação altamente desidratante e corrosiva, podendo, se em con-tato com a pele, provocar queimaduras graves, formando manchas pretas causadas pela carbonização.
Ácido nítrico – HNO3
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O ácido nítrico é usado na fabricação de explosivos
É intensamente utilizado na manufatura de fertilizantes, explosivos, tecidos sintéticos, drogas, corantes, agentes oxidantes, metalurgia, refino de minério, limpeza de caldeira e tratamento de óleo.
É um ácido tóxico, corrosivo e sufocante. Altamente reativo em tecidos animais e vegetais, produzindo manchas amarelas na pele. Depois do ácido sulfúrico, é o ácido mais consumido e fabricado na indústria.
Ácido fosfórico – H3PO4
O ácido fosfórico é usado como acidulante alimentício
John
Fox
x/G
etty
Imag
es
É usado como acidulante em geleias, doces e refrigerantes, principalmen-te nos do tipo “cola”. Também utilizado na fabricação de fertilizantes, em tinturarias, nas indústrias de vidros e detergentes, no tratamento biológico de efluentes, no branqueamento do açúcar, na produção de sais de fósforo, no biodiesel, em produtos farmacêuticos e em protetor anticorrosão para metais e tijolos refratários.
Ácido carbônico – H2CO3
O ácido carbônico é o responsável pelo gás das bebidas gaseificadas
Thin
ksto
ck/G
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Imag
es
É responsável pela gaseificação de bebidas, como refrigerantes, água com gás, etc.
Quando o ácido é formado pela reação do gás carbônico com a água da chuva, confere a esta caráter naturalmente ácido.
H2O + CO2 → H2CO3
14 Funções inorgânicas e suas reações
Como se coloca o gás nos refrigerantes? Antes de mergulhar na resposta, um dado inicial: os refrigerantes são formados por uma mistura de
água, gás (no caso o gás carbônico, o CO2) e algum tipo de xarope, que dá a cor e o gosto da bebida. Mas essas três coisas não são combinadas de uma vez – primeiro, os fabricantes juntam a água e o gás, em um aparelho chamado carbonizador. Quando esses dois ingredientes se misturam, a água dissolve o CO2, dando origem a uma terceira substância, o ácido carbônico, que tem forma líquida. Depois, acrescenta-se o xarope a esse ácido. O último passo é inserir uma dose extra de CO2 dentro da embalagem para aumentar a pressão interna e conservar a bebida.
[...] Você já deve ter percebido que, quando a garrafa está fechada, a mistura é um líquido homogêneo, sem bolhinhas de gás. Mas tudo muda quando a gente tira a tampa: primeiro, a gente ouve aquele "tssssssssss" – o barulho do CO2 extra escapando. Depois, começam a aparecer as tais bolhinhas. Isso acontece porque a pressão no líquido diminui e, lentamente, o ácido carbônico começa a se transformar novamente em gás e a escapar do líquido, na forma de bolhas. Agora que você conhece o processo, pode estar se perguntando: não tem um jeito mais fácil de fazer refrigerante? Tem, sim: dá para misturar o xarope direto na água
um século, quando os primeiros refrigerantes foram criados. A única diferença é que hoje há duas maneiras de juntar os ingredientes: a primeira é o chamado pré-mix (xarope e água com gás são combinados pouco antes de o líquido ser engarrafado), usado nas latinhas e garrafas. A outra é o post-mix (a mistura é feita na hora da venda), usado nas máquinas de refrigerante das lanchonetes.
COMO se coloca o gás nos refrigerantes? Disponível em: <http://mundoestranho.abril.com.br/alimentacao/pergunta_287072.shtml>. Acesso em: 2 nov. 2010.
De acordo com as informações do texto, responda:
a) Qual é a substância formada quando a água dissolve o gás carbônico? Indique sua fórmula molecular:
b) Classifique, de acordo com os critérios até então estudados, a substância formada pela mistura de água e gás:
c) Cite a diferença entre os processos de produção pré-mix e o post-mix:
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15
Represente as dissociações das bases a seguir, indicando, quando houver, as equações parciais:
a) NaOH b) Ba(OH)2
c) Au(OH)3 d) Fe(OH)3
e) Zn(OH)2 f) Pb(OH)4
Ligação iônica: ligação que
ocorre entre um cátion e um
ânion por atração eletrostática.
Represente
Bases
De acordo com Arrhenius, base é toda substância que se dissocia em água e fornece, exclusiva-mente, como ânion o hidróxido (OH–). O cátion depende da base.
COH(s) H2O C+
(aq) + OH–(aq), em que C é um cátion.
Por apresentarem ligação iônica em sua constituição, as bases sofrem o processo de dissociação na presença da água. Nesse processo, ocorre a separação de íons de forma parcial ou total.
Exemplo:
KOH(s) H2O K+
(aq) + OH–(aq)
Em bases com mais de um hidróxido, a dissociação pode ser representada em etapas.
Exemplos:Ca(OH)2(s)
H2O Ca(OH)+(aq) + OH–(aq) (Primeira etapa)
Ca(OH)+(aq) H2O Ca2+
(aq) + OH–(aq) (Segunda etapa)
Ca(OH)2(s) H2O Ca2+
(aq) + 2 OH–(aq) (Soma das etapas – dissociação total)
Aℓ(OH)3(s) H2O Aℓ(OH)+2(aq) + OH–
(aq) (Primeira etapa)
Aℓ(OH)+2(aq) H2O AℓOH2+
(aq) + OH–(aq) (Segunda etapa)
AℓOH2+(aq)
H2O Aℓ3+(aq) + OH–
(aq) (Terceira etapa)
Aℓ(OH)3(s) H2O Aℓ3+
(aq) + 3 OH–(aq) (Soma das etapas – dissociação total)
A única base que não apresenta metal, ou seja, é molecular, é o NH4OH. Por ser formada por ligações covalentes, sofre o processo de ionização.
NH4OH:
Base segundo
Arrhenius
@QUI619
Funções inorgânicas e suas reações16
Classificação das bases
Quanto ao número de hidróxidos Monobase: possui um hidróxido (OH–). Exemplos: NaOH, KOH, AgOH e NH4OH. Dibase: possui dois hidróxidos (OH–). Exemplos: Ca(OH)2, Fe(OH)2 e Ba(OH)2. Tribase: possui três hidróxidos (OH–). Exemplos: Aℓ(OH)3, Fe(OH)3 e Cr(OH)3. Tetrabase: possui quatro hidróxidos (OH–). Exemplos: Mn(OH)4 e Pt(OH)4.
Quanto à solubilidade em águaA solubilidade pode ser conceituada como a capacidade que uma substância tem de se dissolver
em outra. Quanto a essa propriedade, as bases podem ser assim classificadas: Solúveis: dissolvem-se completamente. Constituídas por bases de metais alcalinos (grupo 1)
e NH4OH. Pouco solúveis: possuem baixa solubilidade em água. São as bases: Ca(OH)2, Sr(OH)2 e
Ba(OH)2. Insolúveis: possuem solubilidade tão baixa que são praticamente insolúveis (formam precipi-
tados). Compõem as demais bases.
Quanto à forçaA força das bases está relacionada à quantidade de íons OH– provenientes de sua dissociação.
No caso das bases iônicas, as solúveis (grupo 1) são as mais fortes, pois liberam maior quantidade de íons OH–. As bases pouco solúveis (Ca(OH)2, Sr(OH)2 e Ba(OH)2) apresentam força intermediária e as bases insolúveis são as mais fracas. Embora solúvel em água, a base molecular NH4OH é considerada fraca.
Força crescente das bases
Fracas Moderadas Fortes Bases de metais de transição e NH4OH Ca(OH)2, Sr(OH)2 e Ba(OH)2 LiOH, NaOH, KOH, RbOH e CsOH
Formulação e nomenclatura das basesAs bases são formadas por um cátion (metal ou NH4
+) e o ânion, OH–. Sua fórmula geral é repre-sentada por:
C(OH)x
Nessa expressão, x é a carga do cátion (C). Para atribuir os nomes às bases, deve-se utilizar a seguinte regra:
Hidróxido de nome do cátion
NaOH ⇒ Na+OH– NaOH cátion: Na+ (sódio) ∴ Hidróxido de sódio
ânion: OH– (hidróxido)
Ca(OH)2 ⇒ Ca2+(OH–)2Ca(OH)2 cátion: Ca2+ (cálcio) ∴ Hidróxido de cálcio
ânion: OH– (hidróxido)
Aℓ(OH)3 ⇒ Aℓ3+(OH–)3Aℓ(OH)3 cátion: Aℓ3+ (alumínio) ∴ Hidróxido de alumínio
ânion: OH– (hidróxido)
Exemplos:
Nomenclatura
de bases
@QUI659
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17
Portanto, para a sua formulação e nomenclatura, é necessário conhecer os cátions que podem ser obtidos junto à tabela de cátions, inserida no material.
Alguns cátions de metais de transição possuem carga variável, assim formam mais de uma base. Para essa nomenclatura, deve-se acrescentar a carga do íon (em algarismos romanos) ao final do nome do elemento. Outra forma de nomear é acrescentar o sufixo -oso ao íon de menor carga, e -ico ao íon de maior carga.
Exemplos: Fe2+ Fe(OH)2 hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso
Ferro Fe3+ Fe(OH)3 hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico
Au+ AuOH hidróxido de ouro I ou hidróxido aurosoOuro Au3+ Au(OH)3 hidróxido de ouro III ou hidróxido áurico
Pb2+ Pb(OH)2 hidróxido de chumbo II ou hidróxido plumbosoChumbo
Pb4+ Pb(OH)4 hidróxido de chumbo IV ou hidróxido plúmbico
1. Dê a fórmula das seguintes bases:
a) Hidróxido de sódio: b) Hidróxido de alumínio:
c) Hidróxido de zinco: d) Hidróxido de ferro II:
e) Hidróxido de ferro III: f) Hidróxido de bário:
g) Hidróxido cuproso: h) Hidróxido cúprico:
i) Hidróxido auroso: j) Hidróxido áurico:
k) Hidróxido de magnésio: l) Hidróxido de chumbo II:
m) Hidróxido de chumbo IV:
2. Complete a tabela, indicando o nome das bases. Classifique-as de acordo com o número de hidró-xidos, solubilidade e força:
Fórmula Nome da base Número de hidróxidos Solubilidade Força
AgOH
Ca(OH)2
Fe(OH)2
CsOH
Aℓ(OH)3
NaOH
Zn(OH)2
NH4OH
Sr(OH)2
Mg(OH)2
Funções inorgânicas e suas reações18
Algumas bases importantes e seus principais usos
Bases Alguns de seus usos
Hidróxido de sódio – NaOH
O hidróxido de sódio é usado na fabricação de sabão
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ksto
ck/G
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Imag
es
Conhecido também como soda cáustica, é um sólido branco, altamente tóxico, corrosivo e bas-tante solúvel em água. Se ingerido, pode ocasionar danos irreversíveis no tubo digestório.
É utilizado na fabricação de papel, sabão, lim-pador de forno (fogão), tratamento de efluentes e indústria têxtil. É a mais importante das bases, em função do seu maior consumo e produção em laboratórios e indústrias.
Hidróxido de potássio – KOH
O hidró-xido de potássio é usado como eletrólito em pilhas alcalinas
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Comercialmente conhecido como potassa cáustica, é um sólido branco e tóxico. Usado na fabricação de sabão, produção de biodiesel e precursor para outros compostos de potássio, como eletrólitos em baterias alcalinas.
Hidróxido de cálcio – Ca(OH)2
A cal hidra-tada tem essencial importância na constru-ção civil
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Cai
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Conhecido com o nome de cal extinta, cal apagada ou cal hidratada, é um sólido branco e pouco solúvel em água. Em solução aquosa, é chamado de água de cal, enquanto sua suspensão é conhe-cida como leite de cal. É usado na preparação de argamassa (areia + cal), no tratamento de águas e esgotos, na agricultura (pesticida e fungicida), nas pinturas de cal (caiação), na redução de acidez do solo, no cimento e no gesso.
Hidróxido de magnésio – Mg(OH)2
O leite de magnésia auxilia na diminuição da azia
P. Im
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s/Vi
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Moa
cir
Fran
cisc
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É um sólido branco e pouco solúvel. Principal componente do leite de magnésia, utilizado para combater a azia (acidez estomacal). Também é usado na fabricação do papel e no refino do açúcar.
Hidróxido de alumínio – Aℓ(OH)3
O hidróxido de alumínio é usado no tratamento de água
P. Im
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s/Lu
cian
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beiro Pouco solúvel em água, é também utilizado como antiácido esto-
macal. Além disso, seu uso é frequente na fabricação de desodorantes e no tratamento de água.
Hidróxido de amônio – NH4OH
O hidróxido de amô-nio está presente na composição de algumas tinturas de cabelo
Thin
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Imag
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É um líquido incolor de forte odor. Pode ser obtido da dissolução do gás amônia (NH3) em água, conforme a equação:
NH3(g) + H2O(ℓ) → NH4OH(aq) Suas aplicações principais são: desinfetantes, limpeza doméstica
em geral, tinturas de cabelo, revelação de filmes fotográficos, saponi-ficação de óleos e gorduras, explosivos e fertilizantes.
Cáustica: o termo
“cáustico” significa
que pode corroer e
destruir tecidos
vivos.
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QUÍMICA
19
Determinação do caráter ácido-baseO excesso de acidez ou basicidade pode causar sérios
problemas para o meio ambiente e para as pessoas. O caráter ácido-básico de uma solução pode ser verificado com o auxí-lio da escala de pH. Considerando a temperatura ambiente
(25ºC), essa escala varia de 0 (soluções muito ácidas) a 14 (soluções muito básicas), sendo neutra a solução que apresentar pH igual a 7.
No tratamento da água contida nas piscinas, é muito impor-tante verificar se o meio se encontra ácido ou básico
Thin
ksto
ck/G
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pH: é o símbolo para
a grandeza “potencial hi-drogeniônico” utilizada para indicar a aci-
dez, alcalinida-de ou neutra-
lidade de uma solução.
O quadro a seguir traz alguns exemplos de substâncias e seus valores de pH:
Nos laboratórios, essa verificação também pode ser feita com o auxílio de substâncias que indiquem quando um meio está com excesso de acidez ou basicidade, podendo ainda ser uti-lizadas para distinguir se determinado material é ácido ou básico. Substâncias com essa capacidade são conhecidas como indicadores ácido-base. Os mais comuns são os colorimétricos, ou seja, substâncias que têm a capacidade de mudar de cor dependendo das pro-priedades do meio. A faixa de pH em que o indicador muda de cor é chamada de faixa de viragem.
A tabela ao lado indica a tendência na variação da cor da solução, adqui-rida pela ação de alguns indicadores comumente utilizados em laboratório. A ação sobre indicadores varia conforme o indicador utilizado.
IndicadorCor abaixo da faixa
de viragem
Faixa de
viragem (pH)
Cor acima da faixa
de viragem
Azul de timol vermelho 1,2 –2,8 amarelo
Vermelho do Congo azul 3,0 – 5,2 vermelho
Alaranjado de metila vermelho 3,1 – 4,4 amarelo
Verde de bromocresol amarelo 3,8 – 5,4 azul
Vermelho de metila vermelho 4,4 – 6,2 amarelo
Tornassol vermelho 5,0 – 8,0 azul
Púrpura de bromocresol amarelo 5,2 – 6,8 vermelho
Azul de bromotimol amarelo 6,0 –7,6 azul
Vermelho de fenol amarelo 6,4 – 8,2 vermelho
Vermelho de cresol amarelo 7,0 – 8,8 vermelho
Azul de timol amarelo 8,0 – 9,6 azul
Fenolftaleína incolor 8,2 – 9,8 vermelho violáceo
Timolftaleína incolor 9,3 – 10,5 azul
Amarelo de alizarina amarelo-claro 10,0 – 12,1 pardo
Azul de épsilon alaranjado 11,6 – 13,0 violeta
ℓ
ℓ
p
O pH no dia
a dia
@QUI701
20 Funções inorgânicas e suas reações
Materiais e reagentes
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Spec
tral
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ign
Tubo de ensaio – serve para realizar testes de reações
Estante para tubos de ensaio 8 tubos de ensaio Pipeta graduada Conta-gotas Indicador azul de bromotimol Leite Refrigerante (incolor) Vinagre (incolor)
Sabão em pó e água Suco de limão (natural) Leite de magnésia Solução de ácido clorí-
drico (HCℓ(aq)) Solução de hidróxido de
sódio (NaOH(aq))
Procedimentos
1. Coloque aproximadamente 3 mL de cada material em cada tubo de ensaio.
2. Acrescente três gotas de indicador azul de bromotimol em cada um dos tubos.
3. Anote as cores observadas na tabela apresentada.
Tubo MaterialCor observada
(com azul de bromotimol)
A Vinagre
B Sabão em pó + água
C Suco de limão
D Leite de magnésia
E Leite
F Refrigerante incolor
G Ácido clorídrico
H Hidróxido de sódio
DescarteAs soluções podem ser descartadas na pia.
Questões para discussão
a) Determine o caráter ácido-base dos materiais utilizados no experimento:
b) Indique as fórmulas das principais substâncias presentes no vinagre e no leite de magnésia:
c) Em relação à intensidade das cores observadas, qual dos materiais testados no experimento é o mais alcalino? Justifique sua resposta, considerando os conhecimentos químicos adquiridos sobre a função inorgânica a que pertence esse material:
d) Por que materiais diferentes apresentam o mesmo comportamento químico, neste caso evidenciado pela cor?
cc
dd
Alcalino: é todo com-
posto que apresenta pH básico
(acima de 7).
Pipeta graduada – serve para transferir pequenos volumes de líquidos
P. Im
agen
s/Vi
mo-
Moa
cir F
ranc
isco
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QUÍMICA
21
1. (ENEM) O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua nature-za ácida ou básica, de acordo com esta escala:
A) Algumas soluções foram testadas com esse indi-cador, produzindo os seguintes resultados:
Material Cor
I. Amoníaco Verde
II. Leite de magnésia Azul
III. Vinagre Vermelho
IV. Leite de vaca Rosa
De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter:
a) ácido/básico/básico/ácido.
b) ácido/básico/ácido/básico.
c) básico/ácido/básico/ácido.
d) ácido/ácido/básico/básico.
e) básico/básico/ácido/ácido.
B) Utilizando-se o indicador citado em sucos de abacaxi e de limão, pode-se esperar como resul-tado as cores:
a) rosa ou amarelo.
b) vermelho ou roxo.
c) verde ou vermelho.
d) rosa ou vermelho.
e) roxo ou azul.
2. (ENEM) As informações abaixo foram extraídas do rótulo da água mineral de determinada fonte:
ÁGUA MINERAL NATURALComposição química provável em mg/LSulfato de estrôncio .................................................................0,04Sulfato de cálcio .......................................................................2,29Sulfato de potássio ..................................................................2,16Sulfato de sódio .....................................................................65,71Carbonato de sódio ..............................................................143,68Bicarbonato de sódio .............................................................42,20Cloreto de sódio .......................................................................4,07Fluoreto de sódio .....................................................................1,24Vanádio ....................................................................................0,07
Caracterísicas físico-químicaspH a 25ºC .................................................10,00Temperatura da água na fonte .................24ºCCondutividade elétrica ...............................4,40 x 10–4 ohms/cmResíduo de evaporação a 180°C .............288,00 mg/L
CLASSIFICAÇÃO"ALCALINO-BICARBONATADA, FLUORETADA, VANÁDICA"
Indicadores ácido-base são substâncias que em solução aquosa apresentam cores diferentes conforme o pH da solução. O quadro a seguir fornece as cores que alguns indicadores apresentam à temperatura de 25ºC:Indicador Cores conforme o pH
Azul de bromotimol Amarelo em pH ≤ 6,0; azul em pH ≥ 7,6
Vermelho de metila Vermelho em pH ≤ 4,8; amarelo em pH ≥ 6,0
Fenolftaleína Incolor em pH ≤ 8,2; vermelho em pH ≥ 10,0
Alaranjado de metila Vermelho em pH ≤ 3,2; amarelo em pH ≥ 4,4
Suponha que uma pessoa inescrupulosa guardou garrafas vazias dessa água mineral, enchendo-as com água de torneira (pH entre 6,5 e 7,5) para se-rem vendidas como água mineral. Tal fraude pode ser facilmente comprovada pingando-se na “água mineral fraudada”, à temperatura de 25°C, gotas de:
a) azul de bromotimol ou fenolftaleína.b) alaranjado de metila ou fenolftaleína.c) alaranjado de metila ou azul de bromotimol.d) vermelho de metila ou azul de bromotimol.e) vermelho de metila ou alaranjado de metila.
Ao se compararem de maneira geral os compostos inorgânicos ácidos e bases, pode-se considerar que são subs-tâncias com características opostas. Esse fato pode ser percebido ao se confrontarem algumas de suas propriedades:
Em relação Ácidos Bases
Ao sabor Normalmente, com sabor azedo. Sabor adstringente.
À solubilidade em água Solúveis. A maior parte é insolúvel.
À estrutura São moleculares. A maioria é iônico.
À condutividade elétricaSomente conduzem corrente elétrica
em solução aquosa.
Conduzem corrente elétrica em solução aquosa.
Os iônicos também conduzem quando fundidos.
Aos indicadores Mudam a cor
Funções inorgânicas e suas reações22
1. Dadas as seguintes substâncias:
I. Álcool etílico (C2H6O)
II. Cloreto de sódio (NaCℓ)
I II. Glicose (C6H12O6)
IV. Ácido sulfúrico (H2SO4)
Conduzem corrente em solução aquosa:
a) I e II. b) II e IV.
c) II e III. d) I e III.
e) III e IV.
2. (IFCE) É falso dizer-se que:
a) eletrólito fraco é um eletrólito que se dissol-ve em água, produzindo fração relativamente pequena de íons.
b) eletrólito forte é aquele que, em solução, está quase totalmente na forma de íons.
c) eletrólito é uma substância que se dissolve em água e não forma solução eletricamente con-dutora.
d) em geral, sólidos iônicos que se dissolvem em água são eletrólitos.
e) nem todos os eletrólitos são substâncias iônicas.
3. (UFPB) A água pura não conduz corrente elétrica. Mas, se nessa água for dissolvida uma substân-cia iônica ou mesmo uma covalente que produza íons, a solução aquosa resultante passará a con-duzir eletricidade. Dessa forma, considere as dis-soluções a seguir representadas, onde s = sólido, ℓ = líquido, g = gás e aq = aquoso:
C12H22O11(s) H2O(ℓ) C12H22O11(aq)
C2H5OH(ℓ) H2O(ℓ) C2H5OH(aq)
NaOH(s) H2O(ℓ) Na+
(aq) + OH–(aq)
KCℓ(s) H2O(ℓ) K+
(aq) + Cℓ–(aq)
HCℓ(s) H2O(ℓ) H+
(aq) + Cℓ–(aq)
A partir dessas informações, identifique as subs-tâncias que, dissolvidas em água, conduzem cor-rente elétrica:
a) NaOH
b) HCℓ
c) C12H22O11
d) C2H5OH
e) KCℓ
4. (CEDERJ) As folhas da mandioca, apesar de ve-nenosas, podem ser utilizadas como alimento para o gado. Quando deixadas ao sol, liberam o gás cianídrico, tornando-se, assim, apropriadas para o consumo. Ácido cianídrico é o nome com que se indica uma solução aquosa do gás, que é incolor, com cheiro característico de amêndoas amargas.
Pode-se afirmar que sua fórmula molecular é:
a) H3CCOOH b) H2S
c) HF d) H3PO4
e) HCN
5. O vinagre é um dos condimentos mais antigos de que se tem conhecimento, sendo utilizado há muitos séculos no mundo inteiro. Além de servir para temperar saladas, apresenta uma série de aplicações caseiras, como a de conservante, es-terilizante, amaciante e neutralizador de odores. Seu caráter ácido é devido ao fato de a sua com-posição ser formada predominantemente por
a) ácido sulfuroso.
b) ácido carbônico.
c) ácido sulfídrico.
d) ácido acético.
e) hidróxido de amônio.
6. Um dos componentes do suco gástrico do es-tômago, cuja função é ajudar a digestão de ali-mentos, é o HCℓ. A seu respeito, pode-se dizer que:
a) chama-se ácido clórico;
b) é um ácido moderado;
c) é um oxiácido;
d) possui grau de ionização maior que 50%;
e) está presente nas baterias dos automóveis.
7. Em relação aos ácidos HCN, H2CO3, H3PO4, HCℓ e H2S, assinale a afirmativa correta.
a) O ácido cianídrico é um ácido forte.
b) O ácido fosfórico é um oxiácido binário.
c) Todas essas substâncias são moleculares.
d) O ácido clorídrico é um hidrácido mais fraco que o ácido sulfídrico.
e) Todos sofrem dissociação quando misturados em água.
1 DaDaDDDDDDDDDDD daddddddd s as seguin
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23
8. (UNESP) Sobre os compostos HCℓ, H2SO4, H3BO3 e H2CO3 são feitas as afirmações:
I. Todos sofrem ionização quando em meio aquoso, originando íons livres.
II. Segundo Arrhenius, todos são ácidos por-que, quando em meio aquoso, originam como cátions íons H+.
III. Todos são compostos moleculares.
IV. De acordo com o grau de ionização, HCℓ e H2SO4 são ácidos fortes.
V. Os compostos H3BO3 e H2CO3 formam solu-ções aquosas com alta condutividade elétrica.
Estão corretas as afirmativas:
a) I, II, III, IV e V.b) I, apenas.c) I e II, apenas.d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV, apenas.
9. Sabendo-se que o grau de ionização do ácido clorídrico é 0,9, quantas moléculas se ionizam ao se adicionarem 400 moléculas de HCℓ à água?
10. Dê exemplo(s) de:
a) Hidrácido forte:
b) Oxiácido ternário forte:
c) Ácido binário fraco:
d) Oxiácido ternário fraco:
e) Diácido forte:
f) Diácido volátil:
g) Triácido fixo:
h) Hidrácido ternário:
11. O ácido sulfúrico (H2SO4) é utilizado como maté-ria-prima na fabricação de fertilizantes, explosi-vos, papel, corantes, cosméticos, tintas, pigmen-tos, entre outros produtos.
Classifique a molécula desse ácido quanto:
a) à sua volatilidade:
b) ao número de hidrogênios ionizáveis:
c) à presença de oxigênio:
d) à força:
e) ao número de elementos químicos:
12. Indique o nome e a fórmula de uma
a) base volátil:
b) tribase fraca:
c) dibase sólida:
d) monobase forte:
e) monobase solúvel:
f) dibase insolúvel:
13. Entre as bases a seguir, indique a alternativa que apresenta somente bases solúveis em água:
a) hidróxido de zinco, hidróxido de sódio, hidró-xido de cálcio;
b) hidróxido de lítio, hidróxido de magnésio, hi-dróxido de prata;
c) hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hi-dróxido de amônio;
d) hidróxido de cobre I, hidróxido de cálcio, hi-dróxido de magnésio;
e) hidróxido de ferro II, hidróxido de cálcio, hi-dróxido de sódio.
Funções inorgânicas e suas reações24
14. Assinale a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades ácidas:
a) Leite de magnésia e vinagre.
b) Refrigerante e amônia.
c) Sabão e leite de magnésia.
d) Leite e hidróxido de sódio.
e) Café e cerveja.
15. (UNEMAT) Num determinado experimento, três soluções aquosas, límpidas e transparentes, estavam acondicionadas em três recipientes distintos – A, B e C. Para caracterizar essas substâncias, um cientista utilizou apenas o indicador fenolftaleína (incolor) e observou que, nos recipientes A e C, não houve ne-nhuma alteração, porém, no recipiente B, observou o aparecimento de coloração avermelhada.
Em função do exposto, assinale a alternativa correta:
a) As soluções dos recipientes A e C são ácidas.
b) Somente a solução do recipiente B é básica.
c) As soluções dos recipientes A e C são neutras.
d) As soluções dos recipientes A e C são básicas.
e) Com os dados fornecidos no texto, não se pode definir o caráter ácido ou básico das soluções.
16. (UFMT) Azul de timol é um indicador ácido-base comum em laboratório de química e apresenta variação de cor de vermelho alaranjado, em solução ácida, a azul, em solução alcalina. Ao ser usado para a avaliação preliminar de amostras de:cerveja (pH = 4,1 a 5);refrigerante (pH = 1,8 a 3);suco de limão (pH = 2,1 a 2,4);vinagre (pH = 2,5 a 3,5);amoníaco doméstico (pH = 11,8 a 12,3);leite de magnésia (pH = 8 a 10); deve ocorrer qual sequência de cores?
a) Cerveja Refrigerante Suco de limão Vinagre Amoníaco Leite de magnésia
Azul Azul Azul Vermelho alaranjado Azul Vermelho
alaranjado
b) Cerveja Refrigerante Suco de limão Vinagre Amoníaco Leite de magnésia
Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado Azul Vermelho
alaranjadoVermelho alaranjado Azul
c) Cerveja Refrigerante Suco de limão Vinagre Amoníaco Leite de magnésia
Vermelho alaranjado Azul Vermelho
alaranjado Azul Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado
d) Cerveja Refrigerante Suco de limão Vinagre Amoníaco Leite de magnésia
Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado Azul Azul
e) Cerveja Refrigerante Suco de limão Vinagre Amoníaco Leite de magnésia
Azul Azul Vermelho alaranjado
Vermelho alaranjado Azul Vermelho
alaranjado
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QUÍMICA
25
Sais
Quase 7 horas após acidente, rodovia no litoral de SP continua interditada
O ácido tem vários usos, entre eles o de agente de acidificação em poços de petróleo. A carga pertencia
para evitar contato com o ácido na pista. Segundo a Defesa Civil de Santos, foi jogada cal na pista para ajudar no recolhimento da substância.
1. Segundo o texto, a substância que vazou na pista não é inflamável (o que pega fogo facilmente). Isso faz com que ela não seja perigosa? Explique:
2. O destino do ácido derramado seria a sua aplicação como agente de acidificação em poços de petróleo. Cite outras aplicações do ácido clorídrico:
3. Para ajudar no recolhimento do ácido, utilizam -se várias substâncias, entre elas a cal extinta. Indique a fórmula desse composto e cite a que função inorgânica pertence:
No caso de acidentes, como o relatado no texto, o impacto ambiental pode ser expressivo, por isso órgãos responsáveis devem atuar rapidamente para neutralizar o material. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação, pois a água e o sal são produtos dessa
Neutralização ácido-baseReação de
neutralização
@QUI992
Funções inorgânicas e suas reações26
reação. Pode-se afirmar que sais são compostos iônicos formados por um cátion, proveniente de uma base, e um ânion, proveniente de um ácido.
Ácido + Base → Sal + Água
Exemplos:
HCℓ + NaOH → NaCℓ + H2O
Salificação
Neutralização
Na reação representada, o sal formado é o NaCℓ, em que o cátion Na+ se origina da base (NaOH), e o ânion Cℓ– se origina do ácido (HCℓ).
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O
Salificação
Neutralização
Nessa reação, o sal formado é o CaSO4, em que o cátion Ca2+ tem origem da base (Ca(OH)2), e o ânion SO4
2– tem origem do ácido (H2SO4).
H3PO4 + Aℓ(OH)3 → AℓPO4 + 3 H2O
Salificação
Neutralização
O sal formado é o AℓPO4, em que o cátion Aℓ3+ tem origem da base (Aℓ(OH)3), e o ânion PO4
3– tem origem do ácido (H3PO4).
1. Complete as seguintes reações de neutraliza-ção total:
a) KOH + HF →
b) Mg(OH)2 + 2 HCℓ →
c) Ca(OH)2 + 2 HBr →
d) Aℓ(OH)3 + 3 HNO3 →
e) 2 NaOH + H2SO4 →
f) Ba(OH)2 + 2 HNO3 →
g) AgOH + HI →
h) Zn(OH)2 + H2S →
2. Considere as quantidades de reagentes indicadas nas reações para completar as seguintes neutra-lizações parciais:Observação: Quando a quantidade de moléculas não estiver indicada, considere 1.
a) NaOH + H2SO4 →
b) Mg(OH)2 + HCℓ →
c) KOH + H3PO4 →
d) 2 KOH + H3PO4 →
e) Ba(OH)2 + HNO3 →
f) Aℓ(OH)3 + HI →
Quando todos os íons H+ reagem com os íons OH–, tem-se
uma neutralização total. Para ácidos e bases com mais de
um íon característico (H+ ou OH–), podem ocorrer neutrali-
zações parciais devido às várias etapas de ionização e ou
dissociação.
Exemplos:
H2CO3(aq) + NaOH(aq) →
O hidróxido de sódio apresenta somente um íon OH–; e
o ácido carbônico, dois íons H+. Se a mesma quantidade de
moléculas for utilizada para reagir, haverá uma neutraliza-
ção parcial.
Salificação
H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2ONeutralização parcial
HCℓ(aq) + Ca(OH)2(aq) →
Nesse exemplo, o hidróxido de cálcio possui dois íons
OH–; e o ácido clorídrico, apenas um íon H+. Haverá uma
neutralização parcial ao se utilizar a mesma quantidade de
moléculas.
HCℓ + Ca(OH)2 → CaOHCℓ + H2ONeutralização parcial
Salificação
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QUÍMICA
27
Classificação dos sais
Quanto ao número de elementos químicos constituintes
Binário: formado por dois elementos químicos. Exemplos: NaCℓ, KBr e CaF2.
Ternário: constituído por três elementos químicos. Exemplos: NaCℓO e Aℓ2(SO4)3.
Quaternário: apresenta quatro elementos químicos. Exemplos: K4[Fe(CN)6] e Aℓ2F2SiO4.
Quanto à forçaOs sais, por serem compostos iônicos, quando dissolvidos
em água, sofrem o processo de dissociação iônica, origi-nando cátions diferentes de H+ e ânions diferentes de OH–.
NaCℓ(s) + H2O(ℓ) → Na+(aq) + Cℓ–
(aq)
CaSO4(s) + H2O(ℓ) → Ca2+(aq) + SO4
2–(aq)
Como em solução aquosa se encontram totalmente dis-sociados, os sais são considerados eletrólitos fortes.
Quanto à natureza dos íons Sal neutro: obtido da neutralização total entre um áci-
do e uma base, não apresenta na sua fórmula H+ ou OH–. Exemplos: NaCℓ, BaSO4 e AgNO3.
Hidrogenossal: é o sal resultante da neutralização parcial do ácido, ou seja, nem todos os hidrogênios ionizáveis são neutralizados pela base. Portanto, apre-senta dois cátions, sendo um deles o hidrogênio ionizá-vel (H+). Exemplos: NaHSO4 e K2HPO4.
Hidroxissal: obtido pela neutralização parcial da base, isto é, nem todos os íons hidróxidos são neutralizados pelo ácido. Apresenta dois ânions; um deles é o OH–. Exemplos: Mg(OH)Cℓ e Ba(OH)NO3.
Sal duplo ou misto: é formado por dois cátions dife-rentes (exceto o H+) ou dois ânions diferentes (exceto o OH–). Exemplos: NaKSO4, CaBrCℓ e AℓSO4Cℓ.
Sal hidratado: apresenta moléculas de água em sua estrutura. A água combinada dessa maneira chama-se água de hidratação ou água de cristalização.
Exemplos: CuSO4.5H2O e CaCℓ2.2H2O.
O cloreto de cobalto II é um sal que, quando anidro (CoCℓ2), apresenta cor azul. Ao absorver umidade, torna-se hidratado (CoCℓ2.2H2O) com coloração rósea. Devido a essa mudança nítida de cor e também por ser um composto com facilidade para a
detecção de umidade, é usado como indicador de presença da umidade. Esse uso, porém, está gradualmente sendo substituído devido à possível toxicidade do composto.
Quanto à solubilidade em águaA solubilidade dos sais depende muito da sua constitui-
ção, ou seja, dos cátions e ânions dos quais são formados. Podem ser classificados em solúveis ou praticamente inso-lúveis em água.
A tabela, a seguir, indica a solubilidade nas condições ambiente (25ºC e 1 atm):
Tabela de solubilidade
Sais solúveis Exceções
Nitratos (NO3–) –
Cloratos (CℓO3–) –
Acetatos (H3CCOO–) Ag+
Cloretos (Cℓ–)
Brometos (Br–)Iodetos (I–)
Ag+, Pb2+, Hg2
2+
Sulfatos (SO42–) Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+
Sais praticamente insolúveis Exceções
Sulfetos (S2–) Metais do grupo 1, 2 e amônio
Carbonatos (CO32–)
Fosfatos (PO43–)
Sulfitos (SO32–)
Metais do grupo 1 e amônio
Formulação e nomenclatura
dos sais
De acordo com a neutralização ácido-base, verificou-se que todo sal é formado por um cátion (proveniente da base) e um ânion (proveniente do ácido).
C = cátion y– = carga do ânion ∴ y = índice do cátionA = ânion x+ = carga do cátion ∴ x = índice do ânion
De maneira geral, a nomenclatura dos sais segue a se-guinte regra:
de nome do ânion nome do cátion
Sal neutroA nomenclatura de um sal neutro segue a regra geral, sendo
obtida do nome do ácido que origina o ânion. Deve-se substituir a terminação do nome do ácido de acordo com o esquema:
Ácido Ânion
oso ito
ico ato
ídrico eto
Anidro: que não apresen-
ta água na composição.
Nomeando
sais
@QUI888
Funções inorgânicas e suas reações28
Exemplos:Ácido
clorídrico
cátionsódio
ânioncloreto
NaCℓcloreto de sódio
HCℓÁcido
nitroso
cátionpotássio
ânionnitrito
KNO2
nitrito de potássio
HNO2
Ácidonítrico
cátionamônio
ânionnitrato
NH4NO3
nitrato de amônio
HNO3
Ácidosulfídrico
cátionferro (III)
ânionsulfeto
Fe2S3
sulfeto de ferro (III)(sulfeto férrico)
H2S
HidrogenossalPor meio da regra geral, acrescenta-se o prefixo mono,
di ou tri hidrogeno, que indica o número de H+ presente na fórmula. A utilização do prefixo mono é opcional.
hidrogeno de mono, di ou tri nome do ânion nome do cátion
Exemplos:
KH2PO4 – di-hidrogeno fosfato de potássio
Na2HPO4 – hidrogeno fosfato de sódio
NaHCO3 – hidrogeno carbonato de sódio
Ca(H3P2O7)2 – tri-hidrogeno pirofosfato de cálcio
Os hidrogenossais derivados de diácidos (dois hidro-gênios ionizáveis), em sua nomenclatura antiga, recebiam o prefixo bi, em substituição à expressão mono hidro-geno. Essa nomenclatura está em desuso, porém ainda pode aparecer como nomenclatura semissistemá-tica de compostos inorgânicos.
Exemplos:
NaHCO3 – bicarbonato de sódio
Ca(HSO4)2 – bissulfato de cálcio
HidroxissalPor meio da regra geral, indica-se o
número de hidróxidos (OH–) presente na fórmula pelos prefixos mono, di ou tri hidroxi. A utilização do prefixo mono é opcional.
hidroxi de mono, di ou tri nome do ânion nome do cátion
Exemplos: Aℓ(OH)Cℓ2 – hidroxi cloreto de alumínio Aℓ(OH)2Cℓ – di-hidroxi cloreto de alumínioSn(OH)2SO4 – di-hidroxi sulfato de estanho IV ou di-
-hidroxi sulfato estânico Sn(OH)3I – tri-hidroxi iodeto de estanho IV ou tri-
-hidroxi iodeto estânico
Sal duplo ou misto Sais duplos quanto ao cátion:
De acordo com a regra usa-se o nome do ânion, seguido dos nomes dos cátions, em ordem alfabética.
Exemplos: KNaSO4 – sulfato de potássio e sódioK2NaPO4 – fosfato de dipotássio e sódio ou fosfato
dipotássico monossódico.
Sais duplos quanto ao ânion: Usa-se o nome dos ânions, em ordem alfabética, seguido
do nome do cátion, conforme a regra geral.
Exemplos: CaBrCℓ – brometo cloreto de cálcioAℓ(SO4)Cℓ – cloreto sulfato de alumínio
Sal hidratadoA diferença em relação à regra de nomenclatura é que,
após o nome dos sais, insere-se a quantidade de água de cristalização presente na fórmula.
Exemplos:CaCℓ2.2H2O – cloreto de cálcio di-hidratado CuSO4.5H2O – sulfato cúprico penta-hidratadoNa2SO4.10H2O – sulfato de sódio deca-hidratado
Nomenclatura semissistemática
é aquela derivada de um radical que não
segue as regras mais atuais de nomencla-tura, porém, devido
ao uso difundido, ainda é aceita em
comunicações e artigos científicos.
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QUÍMICA
29
1. Escreva as equações de neutralização total en-tre os ácidos e as bases a seguir e o nome do sal formado:
a) Ácido sulfúrico e hidróxido de potássio:
b) Ácido clorídrico e hidróxido de sódio:
c) Ácido carbônico e hidróxido de sódio:
d) Ácido sulfídrico e hidróxido de prata:
e) Ácido nítrico e hidróxido de cálcio:
2. Com auxílio da tabela de solubilidade, classifique os seguintes sais:
Sal Solubilidade
Nitrato de sódio (NaNO3)
Cloreto de magnésio (MgCℓ2)
Brometo de prata (AgBr)
Sulfato de cálcio (CaSO4)
Cloreto de amônio (NH4Cℓ)
Sulfeto de ferro II (FeS)
Iodeto de chumbo II (PbI2)
Fosfato de sódio (Na3PO4)
Fórmula do sal Cátion Base (derivada) Ânion Ácido (derivado) Nome do sal
AgNO3 Ag+ AgOH NO3– HNO3 Nitrato de prata
Carbonato de cálcio
K+ PO43–
Mg(OH)2 HNO2
CaS
Carbonato de amônio
Aℓ3+ HBr
Ba(OH)2 H2SO4
Ca(NO3)2 HNO3
Sulfato de sódio
NiSO4
NaOH S2–
HCℓ Cloreto de cromo III
Fe(CℓO4)3
Fosfato de cálcio
Aℓ2(SO3)3
Zn(NO3)2
PbCℓ4
Hipoclorito de sódio
NH4OH H3PO4
AgNO2
Sulfeto de amônio
NaOH H3PO4
Cu(OH)2 HNO3
CuCN
Cloreto ferroso
3. Complete a tabela a seguir, conforme o exemplo citado na primeira linha:
1 EEscreva as e
Funções inorgânicas e suas reações30
Alguns sais importantes e seus principais usos
Sais Alguns de seus usos
Cloreto de sódio – NaCℓ
O cloreto de sódio pode ser obtido da evaporação da água do mar
© P
ulsa
r Im
agen
s/D
elfim
Mar
tins
Obtido da evaporação da água do mar (processo de salinas) ou de minas subterrâneas chamadas sal -gema, é utilizado como conservante e tempero de alimentos, produção de sabões e corantes, vitrificações de cerâmicas, degelo de vias de rodagem, metalurgia, etc. No Império Romano, os soldados eram pagos com cloreto de sódio. Naquela época, o sal era uma iguaria muito cara e que podia ser trocada por alimento, vestimentas, armas, etc. A origem da palavra “salário” é derivada do latim salarium, que significa “pagamento em sal”.
Cloreto de cálcio – CaCℓ2
Div
anzi
r Pad
ilha.
201
1. D
igita
l.
O cloreto de cálcio pode ser usado para diminuir a umidade em armários
É utilizado como agente secante, na indústria papeleira, em tecidos à prova de fogo, como preservante de madeira, para acabamento em tecidos de algodão, como anti pó em estradas de chão, em extintores de incêndio, etc.
Carbonato de sódio – Na2CO3
É utilizado no tratamen-to de água de piscina para redução de acidez
Jupi
terim
ages
/Get
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ages
Conhecida como barrilha ou soda é largamente aplicada na fabrica-ção de vidro, papel, sabões, detergentes, tratamento têxtil, medicamentos e no tratamento de água de piscina.
Nitrato de potássio – KNO3
O nitrato de potássio é usado como con-servante de embutidos
Thin
ksto
ck/G
etty
Imag
es
Conhecido como salitre, tem grande importância como adubo mine-ral, na fabricação de pólvora negra, vidros e do ácido nítrico, além de uso na metalurgia e na indústria alimentícia. É empregado como conservante dos embutidos de carne (presunto, salame, mortadela, etc.).
Carbonato de cálcio – CaCO3
Pedreira de mármore, de onde é obtida a matéria- -prima para a fabricação de pias, pisos, etc.
© P
ulsa
r Im
agen
s/Ju
ca M
artin
s É um sal abundante na crosta terrestre. Pode ser encontrado no calcário e no mármore (calcita), nas cascas de ovos, nas pérolas e nos recifes de corais. Usado como antiácido na indústria vinícola, manufatura de fármacos, fabricação de cimento, barrilha, corretivo de acidez de solos e manufatura do vidro. Como mármore, é usado para a fabricação de pias, estátuas, pisos e escadarias.
Nitrato de sódio – NaNO3
O nitrato de sódio pode ser utilizado na alimentação como substi-tuto do sal de cozinha©
Shu
tters
tock
/Evg
eny
Litv
inov
Conhecido como salitre do chile, é muito utilizado na fabricação de fertilizantes, conservação de alimentos e preparação de vidro. É um dos componentes da pólvora negra.
QUÍMICA
31Ensino Médio | Modular
Bicarbonato de sódio – NaHCO3
O bicarbonato de sódio, por liberar gás carbônico, é o responsável pelo cresci-mento do bolo
Thin
ksto
ck/G
etty
Imag
es
Possui aplicação na produção de cremes dentais, desodorantes, extintores de incêndio, fermento para bolo, antiácidos estomacais, etc.
Hipoclorito de sódio – NaCℓO
O hipoclorito de sódio é utilizado como alvejante doméstico para retirar manchas amareladas de roupas brancas. Se usa-do em tecidos escuros provoca descoloração
P. Im
agen
s/Pi
th
Apresenta importante uso industrial como alvejante (branqueador), pois sua solução aquosa é capaz de remover manchas amareladas de tecidos e papéis, tornando -os brancos. Poderoso desinfetante e bactericida, é bastante usado na limpeza de hospitais e residências. Em pequenas quantidades pode ser adicionado à água para lavar os alimentos e para limpeza de caixas-d’água.
Xampu sem sal não é melhor do que xampu comum, diz pesquisaSeu cabeleireiro pode até recomendar e a propaganda pode destacar, mas o xampu sem sal não faz a
menor diferença no cabelo, de acordo com um estudo brasileiro recém-publicado.
da revista Cosmetics & Toiletries (Brasil).
deixar o xampu mais viscoso. É um componente solúvel em água que é eliminado na lavagem."-
pamentos avaliou a penteabilidade das mechas. Depois, três voluntárias usaram os dois tipos de xampu (com e sem sal) e os resultados foram analisados por um banca de cabeleireiros treinados.
resultados em brilho, maciez, volume e facilidade de pentear.
Mito do sal
causa do sal. A água do mar tem restos de substâncias orgânicas e inorgânicas."Isso sem falar na areia e no vento. "A indústria usou esse argumento para fazer a propaganda do
xampu sem sal."Além de não fazer diferença, mesmo os produtos sem adição de sal podem ter o mineral na fórmula.
Muitas das matérias-primas usadas na fabricação do cosmético contêm a substância, como o lauril sulfato de sódio. "O sal já está lá e não faz diferença", diz Silva.
Xampu sem sal não é melhor do que xampu comum, diz pesquisa. Disponível em: <http://-
quisa.shtml>. Acesso em: 1°. dez. 2011.
Funções inorgânicas e suas reações32
FarmacêuticoMuitos dos produtos industrializados con-
sumidos diariamente, como o produto higiênico citado no texto, são analisados pelo trabalho do farmacêutico. Esse profissional pesquisa, examina e testa substâncias e princípios ativos que entram na composição de produtos de hi-giene, dos cosméticos e medicamentos, obser-vando as reações que provocam no organismo. Trabalha na garantia, melhoria e controle da qualidade dos produtos a fim de contribuir para a saúde pública.
Entre as muitas áreas de atuação desse profissional estabelecidas pelo Conselho Fe-deral de Farmácia (CFF), estão biotecnologia e cosmetologia, indústria farmacêutica, farmá-cias de manipulação, farmácias homeopáticas, farmácias hospitalares, drogarias, vigilância sanitária estadual e federal, que vem absor-vendo grande parte dos profissionais colocados no mercado.
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Conselho Federal de Farmácia (CFF): toda a atividade profis-sional exercida por farmacêuticos, no Brasil, está sob a jurisdição do CFF, que regulamenta e disciplina o seu exercício, com base na Lei 3.820, assinada em 11 de novembro de 1960, pelo Presidente
Juscelino Kubitschek.A ética da profissão é o ponto focal das atividades desse conselho e significa, em sua plenitude, o bem-estar e a segurança da socie-
dade diante das atividades do profissional farmacêutico.
Disponível em: <http://www.cff.org.br/>. Acesso em: 02 dez. 2011.
1. Escreva o nome e a fórmula do ácido e da base que deram origem aos seguintes sais:
a) KCℓ:
b) AgNO3:
c) MgSO4:
d) AℓPO4:
e) Na3PO4:
f) BaBr2:
g) ZnS:
h) CaCℓ2:
2. (UNIOESTE – PR) Hidrogenocarbonato de sódio, sulfeto de zinco, dicromato de potássio e nitrito de sódio apresentam, respectivamente, as se-guintes fórmulas moleculares
a) Na2CO3; ZnS; K2Cr2O7; NaNO2.
b) Na2CO3; ZnS; K2CrO7; NaNO3.
c) NaHCO3; ZnS; K2Cr2O7; NaNO2.
d) NaHCO3; ZnS; K2CrO4; NaNO2.
e) Na2CO3; ZnSO4; K2CrO7; NaNO2.
3. (IFSP) O grupo dos carbonatos é composto de minerais que inclui a calcita e a aragonita (car-bonatos de cálcio), a dolomita (carbonato de magnésio e cálcio) e a siderita (carbonato de fer-ro). Os carbonatos são geralmente depositados em ambientes marinhos pouco profundos, com águas límpidas e quentes, como, por exemplo, em mares tropicais e subtropicais. A fórmula do carbonato de ferro III é:
a) FeCO3 b) Fe2CO3
c) Fe(CO3)3 d) Fe3(CO3)2
e) Fe2(CO3)3
4. (UFES) A água mineral pode apresentar em sua composição química íons, como sódio, magné-sio, cálcio, cloreto, sulfato e carbonato. Esses íons podem formar entre si diversos compostos. A única alternativa que apresenta CORRETAMEN-TE a fórmula química e o nome de um dos possí-veis compostos formados entre os íons citados é:
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QUÍMICA
33
a) NaSO4, sulfato de sódio.
b) NaCℓ2, cloreto de sódio.
c) Na2CO3, bicarbonato de sódio.
d) MnSO4, sulfato de magnésio.
e) CaCℓ2, cloreto de cálcio.
5. (UTFPR) Durante séculos, usou-se o calcário na agricultura. O composto é lançado ao solo para neutralizar os componentes ácidos e proporcionar o íon Ca2+, nutriente essencial dos vegetais. Como o carbonato de magnésio está presente, no calcá-rio, a “calagem” do solo também supre os vege-tais de Mg2+, outro nutriente importante. Indique a alternativa que apresenta a fórmula e o nome do carbonato formado por íons Ca2+ e Mg2+:
a) CaMgCO3 – carbonato de cálcio e magnésio.
b) CaMg(CO3)2 – carbonato duplo de cálcio e magnésio.
c) CaMg(CO3)2 – bicarbonato de cálcio e magnésio.
d) CaMgHCO3 – bicarbonato de cálcio e magnésio.
e) CaMgCO3 – carbonato duplo de cálcio e mag-nésio.
6. Após a realização de um experimento com ácido sulfúrico (H2SO4) no laboratório de química, os estudantes foram orientados pelo professor so-bre a maneira correta de realizar o descarte dos resíduos. Sabendo da necessidade de neutralizar o ácido, um estudante utilizou a base hidróxido de potássio (KOH). Escreva a equação de neutra-lização total e dê o nome para o sal formado:
7. (UFAM) Para iniciar suas atividades no laborató-rio, o professor pediu ao estudante para identi-ficar com a fórmula química os frascos que pos-suíam apenas o nome da substância por extenso, como pode ser observado a seguir.
Assinale a alternativa que contempla a rotula-gem correta dos frascos:
a) I- MgSO4 II- FeCℓ3 III- HNO3 IV- Ba(OH)2
b) I- Mg2SO4 II- Fe2Cℓ2 III- HNO3 IV- Ba(OH)2
c) I- MgSO4 II- Fe2Cℓ2 III- HNO3 IV- Ba2(OH)2
d) I- Mg2SO4 II- FeCℓ3 III- H2NO3 IV- Ba2(OH)2
e) I- Mg2SO4 II- FeCℓ3 III- H2NO3 IV- Ba(OH)2
8. O mármore é formado basicamente de carbona-to de cálcio e é usado nas construções (monu-mentos, fachadas, colunas, pedestais e acaba-mentos), na decoração interna (tampos de mesa, lareiras, objetos decorativos diversos), na arte religiosa e nos monumentos funerários. Sobre o carbonato de cálcio, identifique a alternativa correta:
a) É um sal solúvel.
b) Possui fórmula CaCO2.
c) Pode ser obtido da reação entre o hidróxido de cálcio e o ácido carbônico.
d) É um sal hidratado.
e) É um sal duplo formado por dois ânions dife-rentes.
9. Associe, corretamente, os itens a seguir:
I. CaBrCℓ ( ) Hidroxissal.
II. Aℓ(OH)Cℓ2 ( ) Hidrogenossal.
III. CaCℓ2.2H2O ( ) Sal hidratado.
IV. NaHCO3 ( ) Sal duplo.
10. (UESPI) Muitas reações químicas acontecem em meio aquoso. Soluções contendo (I) H2SO4 e (II) H2CO3 são facilmente encontradas e podem rea-gir com (III) Ba(OH)2 para formar (IV) BaSO4, (V) Ba(HCO3)2 e (VI) BaCO3. Como podemos classifi-car, respectivamente, as substâncias destacadas no texto (I), (II), (III), (IV), (V) e (VI)?
a) Ácido, ácido, base, sal, sal e sal.
b) Ácido, ácido, base, sal, ácido e sal.
c) Base, base, ácido, sal, sal e sal.
d) Ácido, base, base, sal, ácido e base.
e) Ácido, ácido, sal, base, base, sal.
11. (UEMS) Qual das alternativas apresenta, respec-tivamente, a fórmula de um sal contendo um ânion da família dos halogênios e uma base contendo um cátion da família dos alcalinos- terrosos:
a) CaCℓ2 e Mg(OH)2 b) H2S e NaCℓO
c) HCℓ e NaOH d) Aℓ(OH)3 e H2SO4
e) H2S e Ca(OH)2
12. (UFMS) Assinale a alternativa que contém as fór-mulas dos compostos: cloreto de potássio, fosfa-to de cálcio, ácido nítrico e hidróxido de amônio, respectivamente:
Funções inorgânicas e suas reações34
a) PCℓ3 – CaPO4 – H2NO3 – NH4OH
b) KCℓ – Ca3(PO3)2 – HNO2 – (NH4)2OH
c) KCℓ – Ca2(PO3)2 – HNO2 – (NH4)2(SO4)3
d) PCℓ3 – Ca3(PO4)2 – NH3 – NH3OH
e) KCℓ – Ca3(PO4)2 – HNO3 – NH4OH
13. (UEPA) O ácido cianídrico mata por asfixia e foi usado pelos nazistas para causar a morte em câ-maras de gás. Pode ser obtido através da equa-ção de reação representada a seguir:
H2SO4 + 2 KCN → K2SO4 + 2 HCN↑ A B C D
As substâncias A, B, C e D são respectivamente:
a) ácido sulfúrico, ácido cianídrico, sulfato de potássio e nitrometano.
b) sulfeto de hidrogênio, cianeto de potássio, sulfato de potássio e cianato de hidrogênio.
c) ácido sulfúrico, cianato de potássio, sulfeto de potássio e ácido cianídrico.
d) ácido sulfúrico, cianeto de potássio, sulfato de potássio e ácido cianídrico.
e) ácido sulfídrico, nitrito de potássio, sulfito de potássio e ácido cianeto.
14. (ACAFE – SC) Ácido clorídrico comercial, co-nhecido como ácido muriático, é muito empre-gado na limpeza de pisos de pedra. Entretan-to, não pode ser usado em piso de mármore devido à reação que ocorre entre esse ácido e o carbonato de cálcio que constitui o mármore. Na limpeza de uma casa, acidentalmente caiu um pouco de ácido muriático sobre o piso de mármore. Rapidamente, a dona de casa absor-veu o ácido com um pano e, a seguir, espa-lhou sobre o local atingido um dos “produtos” comumente encontrados numa casa. Entre as opções abaixo, qual a melhor escolha da dona de casa?
a) Amoníaco. b) Vinagre.
c) Água. d) Sal de cozinha.
e) Acetona.
15. (UEMS) O hidróxido de magnésio pode ser usado para diminuir a acidez estomacal, pois ele reage com o ácido clorídrico presente no estômago, neutralizando-o. Qual das alternativas a seguir representa corretamente essa reação?
a) 2 HCℓ + MgOH → MgCℓ2 + H2O
b) HCℓO4 + Mg(OH)2 → MgCℓ + 3 H2O + O3(g)
c) 2 HCℓ + Mg(OH)2 → MgCℓ2 + 2 H2O
d) HCℓ + MgOH → MgCℓ + H2O
e) HCℓO4 + Mg(OH)2 → MgCℓ + 2 H2O
16. (PUC-Rio – RJ) De acordo com a Teoria de Arrhenius, ácido é a substância que, em meio aquoso, libera íons H+, e base é a substância que, em meio aquoso, libera íons OH–.
A reação de um ácido com uma base é conhe-cida como “reação de neutralização” por causa da neutralização da espécie H+ pela espécie OH–, ou vice-versa, formando água no estado líquido. Esse fenômeno pode ser representado de manei-ra simplificada pela equação:
H+(aq) + OH–
(aq) → H2O(ℓ)
Na reação de neutralização do hidróxido de só-dio com ácido clorídrico em solução aquosa, os íons espectadores são:
a) Na+ e H+
b) Na+ e Cℓ–
c) H+ e Cℓ–
d) H+ e OH–
e) Na+ e OH–
17. (FATEC – SP) Relatos históricos contam que, du-rante a Segunda Guerra Mundial, espiões man-davam mensagens com uma “tinta invisível”, que era essencialmente uma solução de nitrato de chumbo. Para tornar a escrita com nitrato de chumbo visível, o receptor da mensagem coloca-va sobre a “tinta invisível” uma solução de sulfe-to de sódio, Na2S, bastante solúvel em água, e esperava pela reação:
Pb(NO3)2 + Na2S → PbS + 2 NaNO3
Com base nas informações, afirma-se:
I. Essa reação formava o nitrato de sódio e sul-feto de chumbo.
II. O sulfeto de chumbo PbS é que precipitava e possibilitava a leitura da mensagem.
III. O sulfeto de chumbo, por ser muito solúvel em água, possibilitava a leitura da mensagem.
IV. O nitrato de sódio é que precipitava e possi-bilitava a leitura da mensagem.
É correto o que se afirma em apenas:
a) I e II. b) II e III.
c) III e IV. d) I e III.
e) II e IV.
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QUÍMICA
35
Óxidos
Desmatamento e queimadas causam 75% das emissões de gás carbônico, diz IBGE
sendo responsáveis por colocar o Brasil entre os dez maiores emissores de gases de efeito estufa.
2 é geralmente atribuída a
natural, principalmente na Amazônia e no Cerrado.As queimadas, mesmo irregulares, são comuns no país para
renovação de pastagens e preparo de novas áreas para agropecuária.A pesquisa indica tendência de queda no número de queimadas
a onda de queimadas que atinge o país neste ano.
se origina fora de seus limites, em propriedades rurais.
poluição de ar, as queimadas foram a causa mais frequente apontada
Desmatamento
2 2 2).
Por meio da leitura do texto sobre o desmatamento, responda às questões a seguir:
a) O gás carbônico é um dos principais responsáveis pelo fenômeno conhecido como aquecimento global que, segundo pesquisadores, está ocorrendo em função do aumento da emissão de gases poluentes, derivados principalmente da queima de combustíveis fósseis e das queimadas. Isso ocorre porque esses gases absorvem grande parte da radiação infravermelha emitida pela Terra, dificultando a dispersão do calor. Quais são as principais consequências do aquecimento global?
b) Segundo o texto, no Brasil, o desmatamento e as queimadas são os maiores emissores de gás carbônico. Quais são as outras formas de emissão desse gás?
As queimadas são as princi-pais fontes de emissões de gás carbônico no Brasil
Nat
urez
a Br
asile
ira/Z
ig K
och
Além da produção de gás carbônico (CO2), as queimadas também formam outros óxidos oriundos da queima das plantas, como o óxido de sódio (Na2O), o óxido de potássio (K2O), o dióxido de nitrogênio (NO2), o dióxido de enxofre (SO2), entre outros.
São definidos como óxidos os compostos binários em que o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
Funções inorgânicas e suas reações36
Classificação dos óxidosOs óxidos podem ser classificados de acordo com os seguintes critérios:
Quanto ao tipo de elemento ligado ao oxigênio Óxido metálico: o elemento ligado ao oxigênio é um metal. Exemplos: Fe2O3, CaO, Na2O e SiO2. Óxido não metálico: o elemento ligado ao oxigênio é um não metal. Exemplos: CO2, SO3, CO
e Cℓ2O7.
Quanto às propriedades ácido-base do óxido Óxido básico: em presença de água forma a sua respectiva base, ou seja, apresenta caráter
básico. Portanto, o elemento que compõe esse tipo de óxido é metálico e apresenta baixa eletronegatividade. Reage com ácidos, formando sal e água.
Exemplos: Óxido básico + água → base Óxido básico + ácido → sal + água K2O + H2O → 2 KOH K2O + 2 HCℓ → 2 KCℓ + H2O MgO + H2O → Mg(OH)2 MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Óxido ácido ou anidrido de ácido: em presença de água, forma seu respectivo ácido, ou seja, apresenta caráter ácido. É formado por não metais e metais com carga superior a quatro. Reage com bases, formando sal e água.
Exemplos: Óxido ácido + água → ácido Óxido ácido + base → sal + água SO3 + H2O → H2SO4 SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O CO2 + H2O → H2CO3 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Óxido neutro: do tipo molecular que não reage com água, nem com bases ou ácidos. Conhe-cido também como óxido indiferente. Os mais importantes são: CO, NO e N2O.
Óxido anfótero: comporta-se tanto como óxido ácido quanto como óxido básico, o que explica sua propriedade ácida e básica pouco evidenciada. Assim, reage com bases ou com ácidos. Os mais comuns são: Aℓ2O3 e ZnO.
Exemplos: Óxido anfótero + ácido → sal + água Óxido anfótero + base → sal + água Aℓ2O3 + 6 HCℓ → 2 AℓCℓ3 + 3 H2O Aℓ2O3 + 2 NaOH → 2 NaAℓO2 + H2O ZnO + 2 HCℓ → ZnCℓ2 + H2O ZnO + 2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O
Tanto o Aℓ quanto o Zn, quando reagem com uma base, fazem parte de um ânion, respectivamente, AℓO2
– (íon aluminato) e ZnO2–2 (íon zincato).
Nomenclatura dos óxidos
Óxidos iônicosPara esse tipo de óxido, deve-se verificar a carga do metal.
Metais de carga fixa:Óxido de _________________ nome do elemento
Exemplos:Na2O – óxido de sódioCaO – óxido de cálcioZnO – óxido de zincoAℓ2O3 – óxido de alumínio
Óxidos
ácidos
@QUI525
QUÍMICA
Ensino Médio | Modular 37
Metais de carga variável:
Óxido de _________________ (carga em algarismo romano) nome do elemento
ou Óxido de _________________ ICO (carga maior) nome do elemento OSO (carga menor)
Exemplos:FeO – óxido de ferro II ou óxido ferrosoFe2O3 – óxido de ferro III ou óxido férricoCu2O – óxido de cobre I ou óxido cuprosoCuO – óxido de cobre II ou óxido cúprico
Óxidos molecularesColoca-se antes da palavra “óxido” e do nome do elemento os prefixos mono, di, tri, tetra, etc.,
para indicar a quantidade de átomos de oxigênio presente na fórmula. mono (mono) di óxido de di nome do elemento tri tri
Exemplos:CO2 – dióxido de carbonoN2O – monóxido de dinitrogênioN2O3 – trióxido de dinitrogênioP2O5 – pentóxido de difósforoCℓ2O7 – heptóxido de dicloro
Outros compostos derivados do oxigênio Peróxido: apresenta o grupo O2
2– [(–0–0–)2–] em sua estrutura, em que o oxigênio tem carga igual a –1.
Exceto o peróxido de hidrogênio, todos são compostos iônicos, formados por metais alcalinos (grupo 1) e metais alcalinoterrosos (grupo 2). A nomenclatura é feita com a própria palavra “peróxido”.
Exemplos:H2O2 – peróxido de hidrogênioNa2O2 – peróxido de sódioLi2O2 – peróxido de lítioCaO2 – peróxido de cálcioMgO2 – peróxido de magnésio
Os peróxidos reagem com a água ou com os ácidos diluídos, produzindo água oxigenada (H2O2(aq)). Exemplos:
Na2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + H2O2
Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2
Superóxido: possui um ou mais grupos O2– em sua composição, e o oxigênio apresenta carga
igual a –1/2. É formado por cátions alcalinos ou alcalinoterrosos. A nomenclatura é feita com a própria palavra “superóxido”.
Exemplos:NaO2 – superóxido de sódioCaO4 – superóxido de cálcio
Óxido duplo ou misto: formado pela associação de dois óxidos diferentes de um mesmo elemento.
Exemplos: Fe3O4 = FeO e Fe2O3 Pb3O4 = 2 PbO e PbO2
Funções inorgânicas e suas reações38
Faz mal tomar chuva ácida? A chuva ácida carrega corrosivos poderosos, como o ácido sulfúrico, mas eles estão
tão diluídos na água que não fazem mal a quem toma um toró de vez em quando. Além disso, é impossível que essas substâncias se acumulem sobre a pele, mesmo que a pessoa não se lave: as células da epiderme são trocadas constantemente. “A
Qualquer chuva é ácida, apesar de nem sempre receber esse nome. Isso porque a água (H2O) reage com o gás carbônico (CO2) resultante da respiração de humanos, animais e plantas, formando o ácido carbônico (H2CO3) – que é quimicamente
2. Até aí, nenhum problema.O problema está na emissão de gases, como os óxidos de nitrogênio e de
enxofre, resultantes da queima de combustíveis fósseis – eles formam [...] os
quando ela entra em contato com o carbonato de cálcio presente em materiais, como o mármore, e
Superinteressante
Com as informações do texto e os seus conhecimentos sobre o assunto, responda às questões:
a) A chuva ácida pode liberar minerais tóxicos na terra, que chegam até os riachos e matam os peixes, assim como acabar com nutrientes fundamentais do solo, o que prejudica as plantas. Ela é capaz, in-clusive, de dissolver cimento e calcário desgastando monumentos e construções. Que medidas podem ser tomadas para diminuir a emissão de gases que ocasionam a chuva ácida?
b) Segundo o texto, os principais causadores da chuva ácida são os óxidos de nitrogênio e de enxofre, que formam, respectivamente, os ácidos nítrico e sulfúrico. Escreva a fórmula molecular desses ácidos:
c) Por que, mesmo na ausência de óxidos de nitrogênio e enxofre, a chuva é naturalmente ácida?
Theo
Cor
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. 201
1. D
igita
l.
QUÍMICA
Ensino Médio | Modular 39
Alguns óxidos importantes e seus principais
usos
Hidretos
São compostos binários, em que um deles é o hidrogênio. Sua fórmula geral é:
EHx,sendo E um metal ou um não metal.
© Shu
tterst
ock/C
oprid
O hidreto de lítio é um material largamente utilizado em baterias
recarregáveis
drogênio.
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tterst
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materiall baterias egáveis
Óxidos Alguns de seus usos
Óxido de cálcio – CaO
O óxido de cálcio é utilizado na preparação de argamassa na construção civil
P. Im
agen
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Mel
lo
Conhecido comercialmente como cal viva ou cal virgem, é um sólido branco que não é encontrado na natureza e que pode ser obtido da decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3), segundo a equação: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g).
É largamente empregado na construção civil e na agricultura para diminuir a acidez do solo.
Óxido de silício – SiO2
Essas pedras preciosas são basicamente forma-das por óxido de silício. Suas cores devem-se à presença de traços de impurezas
© S
hutt
erst
ock/
Nad
ezda
Bo
ltaca
É o óxido mais abundante da crosta terrestre, pois pode ser encontrado na natureza na forma de quartzo ou areia. Se um pedaço de quartzo for aquecido até a fusão, ao ser resfriado transforma-se em vidro. É usado na manufatura de vidro, abra-sivos, refratários e cimento.
Dióxido de enxofre – SO2
O dióxido de enxofre é um dos principais poluentes atmosféri-cos
© D
ream
stim
e.co
m/L
deav
ila
É um gás incolor, com cheiro forte e irritante e de alta toxici-dade, formado pela combustão de compostos que têm enxofre na composição, como a gasolina e o óleo diesel. É um dos principais poluentes atmosféricos e provoca uma série de danos à saúde, em especial ao sistema respiratório. Usado como desinfetante nas indústrias de alimentos e bebidas, agente branqueador de papel, têxteis, óleo, etc.
Dióxido de nitrogênio – NO2
O dióxido de nitrogênio, libe-rado na queima de combustíveis, é um poluente atmosférico
Stoc
kbyt
e/G
etty
Imag
es
É um gás de cor castanho-avermelhada, de cheiro forte, irritante e de alta toxicidade. Produzido, principalmente, pela queima de combustíveis por meio da reação:
N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g)
Δ
Obtendo
óxidos
@QUI735
Funções inorgânicas e suas reações40
Classificação dos hidretos Hidretos iônicos: geralmente formados por metais alcalinos (grupo 1) e alcalinoterrosos
(grupo 2). São sólidos, cristalinos e apresentam o hidrogênio com carga –1, ou seja, mais eletronegativo que o metal.
Exemplos: LiH, KH e CaH2
As reações dos hidretos iônicos com a água ocorrem de forma violenta, produzindo a base do metal e liberando gás hidrogênio.
NaH + H2O → NaOH + H2 CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2
Hidretos moleculares: normalmente formados por não metais e semimetais. Apresentam- -se, na sua maioria, na forma líquida ou gasosa e possuem o hidrogênio com carga +1.
Exemplos: NH3, PH3 e AsH3
Nomenclatura dos hidretosPode-se utilizar a seguinte regra de nomenclatura:
Hidreto de _________________ nome do elemento
Exemplos:KH – hidreto de potássioNaH – hidreto de sódio MgH2 – hidreto de magnésio
Os hidretos moleculares são conhecidos pelo seu nome usual, não seguindo, portanto, uma regra de nomenclatura.
Exemplos:NH3 – amônia PH3 – fosfinaCH4 – metano AsH3 – arsina
1. (UNAMA – PA) Quando falamos de gás hilariante, o que nos vem à cabeça? Um gás que provoca ri-sos nas pessoas, não é mesmo? Na verdade, esse gás é um composto químico de fórmula N2O (óxi-do de dinitrogênio), cuja inalação provoca efeitos anestésicos e ainda um estado de euforia, em ge-ral seguido de náuseas e perturbações motoras. Após o estado de euforia inicial, a inalação do gás provoca náusea, sonolência, falta de coordena-ção motora, desorientação e falta de apetite.
Identifique, entre as alternativas abaixo, aquela que traz a classificação correta do óxido conheci-do como gás hilariante:
a) Ácido. b) Neutro.
c) Anfótero. d) Misto.
2. (UEA – AM) Um exemplo do impacto humano sobre o meio ambiente é o efeito da chuva áci-da sobre a biodiversidade. Se pudermos contro-lar a emissão de alguns compostos no ar, sere-mos capazes de manter nossa qualidade de vida sem perder nossa preciosa herança de plantas nativas. Qual das reações exemplifica o efeito descrito?
a) CaO + 2 HCℓ → CaCℓ2
b) SO3 + H2O → H2SO4
c) Na2O + H2O → 2 NaOH
d) H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O
e) SO3 + 2 KOH → K2SO4 + H2O
1 (U(UNAMA PA) Q
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41
3. (UNIRIO – RJ)
O dióxido de carbono (CO2) emitido por ativida-des humanas tem tornado a água do oceano tão ácida que ela está corroendo conchas e esque-letos de estrelas-do-mar, corais, moluscos, mexi-lhões e outros grupos marinhos, dizem cientistas.
Folha de S.Paulo, 2008.
O CO2 torna a água do mar ácida porque é um:
a) superóxido que, em presença de água, forma uma base.
b) ácido forte que, eventualmente, sofre hidrólise.
c) óxido alcalino que acidifica soluções aquosas.
d) óxido ácido que, em presença de água, forma um ácido.
e) sal de hidrólise alcalina, instável.
4. (UFPA) O carvão foi uma das primeiras fontes de energia e, em pleno século XXI, ainda é muito empregado, haja vista a possibilidade de insta-lação no Pará de uma termoelétrica alimentada por carvão mineral.
Sua composição média varia muito, porém va-lores comuns são: 4% de umidade, 5% de ma-téria volátil, 81% de carbono e materiais mine-rais diversos que levam, após a combustão, à formação de aproximadamente 10% de cinzas. Essas cinzas ou “pó do carvão” são muito le-ves e, para que não levantem poeira, devem ser armazenadas em ambiente com umidade controlada. As cinzas são constituídas de uma série de elementos, normalmente expressos na forma de óxidos: SiO2, Aℓ2O3, TiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, Mn3O4, BaO. Além des-ses, outro óxido importante é o SO3, produzido e liberado na forma gasosa durante o processo de combustão.
Um dos parâmetros utilizados para avaliar a qua-lidade de um carvão é o “índice de alcalinidade” de suas cinzas.
A alternativa que apresenta dois dos óxidos res-ponsáveis por essa propriedade é a:
a) Fe2O3 e BaO.
b) Mn3O4 e CaO.
c) K2O e TiO2.
d) K2O e Na2O.
e) P2O5 e MgO.
5. (UFPB) Os fósforos de segurança, aqueles usa-dos para inflamar os combustíveis, são con-feccionados da seguinte forma: a lixa, aquela parte que fica na caixa, é constituída de silício e de fósforo vermelho (uma das formas alotró-picas do elemento fósforo); a cabeça do palito contém as substâncias antimônio, clorato de potássio e óxido de ferro vermelho (óxido de ferro III).
Com respeito às substâncias que constituem a cabeça do palito de fósforo, é correto afirmar:
a) O óxido de ferro III contém os elementos quí-micos ferro e óxido.
b) O clorato de potássio tem fórmula molecular KCℓO3.
c) O clorato de potássio é classificado como um ácido inorgânico.
d) O KCℓO3 contém átomos de metal alcalino- terroso, de halogênio e de oxigênio.
e) A molécula de óxido de ferro III é constituída por três átomos de ferro e dois átomos de oxi-gênio.
6. (UFS – SE) Entre os seguintes compostos:
dióxido de enxofre (SO2)
dióxido de carbono (CO2)
amônia (NH3)
soda cáustica (NaOH)
sulfeto de hidrogênio (H2S)
quando dissolvidos em água, dois deles liberam íons hidroxila, formando uma solução de cará-ter básico; os outros dão uma solução de caráter ácido.
Analise as afirmações seguintes:
a) Dióxido de enxofre libera H3O+
b) Dióxido de carbono libera OH−
c) Amônia libera H3O+
d) Soda cáustica libera OH−
e) Sulfeto de hidrogênio libera H3O+
7. (UEPA) Segundo os dados da pesquisa do Institu-to Krupa, o gás que contribui com maior quan-tidade na formação do efeito estufa pertence à função química:
a) hidreto; b) sal;
c) ácido; d) base;
e) óxido.Funções inorgânicas e suas reações42
8. (UEMS) Considerando uma substância hipotética que possui os elementos químicos X e Y, com o nível mais externo do elemento X possuindo dois elétrons e o do elemento Y seis elétrons, indique a alternativa correta que apresenta a fórmula desse composto e a possível função inorgânica a que pertence:
a) XY, óxido. b) X2Y6, óxido.
c) X6Y2, ácido. d) XY3, base.
e) X2Y2, ácido.
9. (CEFET – RS) Um encarte de uma ferragem mos-trava a promoção dos seguintes produtos:
A que fórmula química correspondem, respecti-vamente, os produtos citados?
a) NaOH, HCℓ, NaCℓO, CaO.
b) NaOH, H2SO4, NaCℓO, Ca(OH)2.
c) Ca(OH)2, HCℓO, NaCℓO4, CaO.
d) Ca(OH)2, HCℓ, NaCℓO4, CaO.
10. (UDESC) Assinale a alternativa que apresen-ta correspondência das fórmulas químicas das seguintes substâncias: hidróxido ferroso, ácido sulfídrico, ácido sulfúrico e óxido de carbono:
a) FeOH; H2S; H2SO4; CO2
b) Fe(OH)3; H2S; H2SO4; CO2
c) Fe(OH)3; H2SO4; H2S; CO
d) Fe(OH)2; H2S; H2SO4; CO
e) Fe(OH)2; H2S; H2SO4; CO2
11. (UNEMAT – MT) Analise as afirmativas abaixo:
A) Apresenta cheiro característico de ovo podre e escurece objetos de prata.
B) É um óxido bastante nocivo à saúde, devido a sua grande afinidade com a hemoglobina, inter-ferindo no processo de oxigenação das células.
C) É conhecido comercialmente por cal viva, a qual se transforma em cal extinta ao ser mis-turada à água.
As características A, B, e C correspondem, res-pectivamente a:
a) SO2, NO e CaO
b) H2S, CO2 e Ca(OH)2.
c) SO3, CO e CaO
d) H2SO4, NO2 e Ca(OH)2
e) H2S, CO e CaO
12. (UDESC) Quando os derivados de petróleo e o carvão mineral são utilizados como combus-tíveis, a queima do enxofre produz dióxido de enxofre. As reações de dióxido de enxofre na at-mosfera podem originar a chuva ácida.
Sobre a chuva ácida, escolha a alternativa incor-reta:
a) O trióxido de enxofre reage com a água pre-sente na atmosfera, produzindo o ácido sulfú-rico, que é um ácido forte.
b) SO2 reage com o oxigênio e se transforma lentamente em trióxido de enxofre. Essa rea-ção é acelerada pela presença de poeira na atmosfera.
c) A chuva ácida é responsável pela corrosão do mármore, do ferro e de outros materiais utili-zados em monumentos e construções.
d) Tanto o dióxido quanto o trióxido de enxofre são óxidos básicos.
e) Na atmosfera, o SO2 reage com o oxigênio e se transforma lentamente em trióxido de enxofre (SO3).
13. (UEPG – PR) Atualmente são feitos muitos anún-cios publicitários de produtos que "não apresen-tam química", como se os produtos químicos, em geral, fossem prejudiciais, o que é uma sim-plificação. A respeito das seguintes substâncias químicas, que são comuns em nosso cotidiano, assinale o que for correto:
– Água sanitária, que é uma solução aquosa de hipoclorito de sódio.
– Cal viva, que é óxido de cálcio.
– Vinagre, que é uma solução aquosa de ácido acético.
– Gelo seco, que contém dióxido de carbono só-lido.
– Leite de magnésia, que contém hidróxido de magnésio.
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43
(01) As fórmulas das substâncias citadas são, respectivamente: NaCℓO, CaO, CH3COOH, CO2 e Mg(OH)2.
(02) O ácido acético e o dióxido de carbono apresentam caráter ácido quando em meio aquoso.
(04) O hidróxido de magnésio é uma base forte.
(08) O hipoclorito de sódio é um eletrólito fraco.
14. (UFERSA – RN) Um químico recebeu para análise uma substância sólida, solúvel em água forman-do uma solução alcalina. A reação da substância com ácido clorídrico produz um desprendimento gasoso. Essa substância pode ser:
a) Zn. b) NaHCO3. c) AgNO3. d) Aℓ2O3.
15. (UFPR) Óxidos metálicos podem ter caráter áci-do, básico ou anfótero. O caráter do óxido de-pende da sua posição na tabela periódica e do estado de oxidação do íon metálico. Sobre esse assunto, responda:
a) O que é caráter anfótero?
b) O óxido de cálcio, CaO, é um óxido ácido, básico ou anfótero? Escreva reação(ões) que demonstre(m) o caráter do CaO:
16. (UNESP) Considere as seguintes afirmações a respeito dos óxidos: I. Óxidos de metais alcalinos são tipicamente
iônicos. II. Óxidos de ametais são tipicamente covalentes. III. Óxidos básicos são capazes de neutralizar
um ácido formando sal mais água. IV. Óxidos anfóteros não reagem com ácidos ou
com base. Estão corretas as afirmativas: a) I, II e III, apenas. b) II e III, apenas. c) I, II e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I e III, apenas.
17. (UEM – PR) Sobre a atmosfera e os impactos pro-duzidos pela atividade humana no planeta, assi-nale o que for correto:
(01) As chuvas em áreas não poluídas são básicas. A combinação do CO2 presente na atmosfera com a água da chuva produz o ácido carbôni-co, que é um ácido fraco, sem chegar a alterar a acidez da chuva em condições naturais.
(02) A emissão de poluentes das indústrias, dos transportes e de outras fontes de combus-tão podem gerar na atmosfera concentra-ções de SO3 e NO2 que, ao reagirem com a água, produzem as chuvas ácidas.
(04) O NO2 é produzido pela queima de com-bustíveis fósseis utilizados pelas indústrias. Esse óxido lançado na atmosfera reage com a água da chuva produzindo o ácido nítrico (HNO3), que é um ácido fraco.
(08) O SO2, produzido e lançado na atmosfera em decorrência das atividades humanas, reage com a água formando H2SO3, po-dendo também reagir com o oxigênio e se transformar em SO3, um óxido ácido. Esse óxido reage com a água da chuva e produz o ácido sulfúrico (H2SO4).
(16) As chuvas ácidas ocorrem com mais intensi-dade no Hemisfério Sul, onde estão concen-tradas muitas indústrias. A região Nordeste da Índia e a Sudoeste da China são as mais afetadas pelo fenômeno das chuvas ácidas.
DesafioDesafio
18. (ENEM) Chuva ácida é o termo utilizado para de-signar precipitações com valores de pH inferiores a 5,6. As principais substâncias que contribuem para esse processo são os óxidos de nitrogênio e de enxofre provenientes da queima de combus-tíveis fósseis e, também, de fontes naturais. Os problemas causados pela chuva ácida ultrapas-sam fronteiras políticas regionais e nacionais. A amplitude geográfica dos efeitos da chuva ácida está relacionada principalmente com:
a) a circulação atmosférica e a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre.
b) a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e a rede hidrográfica.
c) a topografia do local das fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e o nível dos lençóis freáticos.
Funções inorgânicas e suas reações44
d) a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e o nível dos len-çóis freáticos.
e) a rede hidrográfica e a circulação atmosférica.
19. (UFV – MG) As cinzas provenientes da queima de vegetais podem ser utilizadas na produção de sabão por serem ricas em óxidos, principal-mente os de metais alcalinos e alcalinoterro-sos. Na formação desses óxidos iônicos ocorre a transferência dos elétrons de valência do me-tal para o oxigênio. As fórmulas químicas dos óxidos de potássio e de cálcio são, respectiva-mente:
a) KO e CaO. b) K2O e CaO.
c) KO2 e CaO2. d) K2O e Ca2O.
20. (UFRN) Os fertilizantes químicos mistos são uti-lizados para aumentar a produtividade agrícola. Eles são, basicamente, uma composição de três elementos químicos – nitrogênio, fósforo e po-tássio – denominada NPK. A proporção de cada elemento varia de acordo com a aplicação. A fórmula NPK é utilizada para indicar os percentuais de nitrogênio em sua fórmula elementar, de fós-foro na forma de pentóxido de fósforo (P2O5) e de potássio sob a forma de óxido de potássio (K2O). Para diminuir a acidez de um solo, pode- -se utilizar um NPK que possua uma maior quan-tidade de:
a) K2O, por ser um óxido ácido.
b) K2O, por ser um óxido básico.
c) P2O5, por ser um óxido básico.
d) P2O5, por ser um óxido ácido.
21. (UFPB) Os compostos químicos são agrupados, de acordo com suas propriedades químicas, em diferentes funções. Por exemplo, os compostos inorgânicos são classificados como ácidos, ba-ses, sais e óxidos. Nesse contexto, a classificação correta dos compostos apresentados na tabela é:
K2CrO4 N2O4 HCℓO4 Aℓ(OH)3 (NH4)2SO4
a) Sal óxido ácido base sal
b) Óxido sal ácido óxido base
c) Sal ácido óxido base óxido
d) Ácido óxido óxido ácido sal
e) Sal base sal óxido ácido
22. (UDESC) Os calcários são rochas sedimentares que contêm minerais de carbonato de cálcio (aragonita ou calcita). Quando esses minerais são aquecidos a altas temperaturas (calcinação), ocorre a decomposição térmica do carbonato, com liberação de gás carbônico e formação de uma outra substância sólida. As fórmulas e as funções químicas dessas substâncias envolvidas são, respectivamente:
a) CaCO3 (óxido), CO2 (óxido) e CaO2 (base).
b) CaCO3 (sal), CO2 (óxido) e CaO (óxido).
c) CaC2O4 (sal), CO2 (óxido) e CaC2 (sal).
d) CaCO4 (sal), CO (óxido) e CaO (óxido).
e) CaCO2 (sal), CO2 (óxido) e CaO (sal).
23. (UFPB) A calcita é um mineral de estrutura cris-talina, constituída de CaCO3. Esse carbonato, quando aquecido em forno de alta temperatura, libera CO2 e produz CaO. Em relação ao CaO e ao CO2, é correto afirmar:
a) CaO é um óxido ácido.
b) CaO é um composto covalente.
c) CO2 é um óxido básico.
d) CaO é um óxido básico.
e) CO2 é um composto iônico.
24. (UNIR – RO) A poluição atmosférica resulta da emissão de gases poluentes ou de partículas sóli-das na atmosfera. Em relação ao tema, analise as afirmativas:
I. O gás dióxido de enxofre, poluente atmosfé-rico de regiões urbanas, pode ser convertido a trióxido de enxofre gasoso pela reação com o oxigênio do ar.
II. O monóxido de carbono (CO) é um gás com coloração esverdeada, produzido quando o combustível é queimado de forma incompleta.
III. O trióxido de enxofre pode reagir com água da atmosfera, dando origem à chuva ácida.
IV. O monóxido de carbono é um poluente at-mosférico prejudicial ao organismo humano porque afeta o transporte de cálcio e dissolve as proteínas.
Estão corretas as afirmativas:
a) I e III, apenas. b) II, III e IV, apenas.
c) I, II, III e IV. d) II e IV, apenas.
e) I, II e III, apenas. Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
45
8. Reações inorgânicas 46
Funções inorgânicas e suas reações46
Não é necessário estar dentro de um laboratório de Química para presenciar a ocorrência de uma reação. Mesmo sem percebê-las, há várias reações ocorrendo, por exemplo, durante a digestão, na queima dos combustíveis, na oxidação dos metais, na respiração, ao se cozinhar, fritando, assando ou, simplesmente, misturando alguns ingredientes para a preparação de alimentos.
Ao se preparar um bolo, por exemplo, os ingredientes utilizados (farinha, açúcar, fermento, ovos, etc.) são misturados. Depois de assado, verifica-se que as propriedades do bolo são completamente distintas de seus ingredientes isolados, ou seja, comprova-se a ocorrência de uma reação química.
Numa reação química, chama-se de reagentes as espécies químicas que sofrerão trans-formação e de produtos, as formadas.
Reagentes → Produtos
A ocorrência de uma reação química pode ser evidenciada por diversos fenômenos físicos, como: mudança de cor; liberação de gás (efervescência); formação ou dissolução de sólido; liberação ou absorção de energia, na forma de calor.
Com o conhecimento de algumas evidências para a ocorrência de uma reação quími-ca, identifique três situações corriqueiras do seu cotidiano que estejam relacionadas a modificações do aspecto físico e químico de um sistema:
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ck/S
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No preparo de um bolo, ocorrem reações químicas
Equação
química
@QUI595
Reações inorgânicas 2
1.a série – 3.o volume
Quí
mic
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47
Ensino Médio | Modular 47
QUÍMICA
As equações químicas correspondem à maneira de representar processos em que as substâncias são transformadas em outras por meio do rearranjo dos seus átomos. Para isso, ocorrem quebra de ligações entre os átomos de reagentes e formação de novas ligações que originam os produtos. Durante o processo de transformação, os reagentes são consumidos e os produtos formados. Du
Reação em fase sólida
CuidadosO bastão não é muito recomendado para triturar sólidos; por esse motivo, é preciso tomar muito
cuidado para não quebrar o material de vidro enquanto estiver misturando os sais.
Materiais e reagentes Sulfato de cobre II penta-hidratado (CuSO4.5H2O(s)) Cloreto de sódio (NaCℓ(s)) Água Béquer Espátula Bastão de vidro
Procedimentos
1. Adicione, aproximadamente, a quantidade de meia espátula com sulfato de cobre sólido em um béquer.
2. Coloque de 2 a 5 gotas de água sobre esse sal.
3. Adicione a mesma quantidade de cloreto de sódio sólido no béquer.
4. Misture e triture levemente os sólidos por alguns minutos com o auxílio de um bastão de vidro.
5. Observe as cores iniciais e finais do produto obtido.
6. Coloque cerca de 40 mL de água.
P. Im
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Bastão de vidro – ser-ve para agitar e facilitar a dissolução de substâncias
DescarteO sal de cobre apresenta uma leve toxicidade e deve ser manipulado com cuidado.
O descarte deve ser feito conforme a orientação do professor, podendo ser reaprovei-tado em outra atividade, por exemplo, na eletrólise.
Questões para discussão
a) Quais são as cores iniciais dos sais usados para a reação?
b) Qual(is) fator(es) determina(m) a ocorrência da reação apresentada?
c) Sendo os produtos da reação o sulfato de sódio e o sal duplo – cloreto de cobre II e sódio –, proponha uma equação para representar a reação de obtenção desse composto, considerando como reagentes o NaCℓ(s) e o CuSO4(s):
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Suki
yaki
Béquer – frasco para realizar experi-mentos
Em Química, usa-se esse
símbolo quando há substância que apresenta certo grau de toxicidade.
Em um airbag (almofada de ar), no caso de colisão, ocorre uma reação de decomposi-ção em que a azida de sódio (NaN3) forma um dos produtos – o gás nitrogênio – que infla o dispositivo de segurança
Reação de decomposição ou análise Ocorre quando uma única substância (reagente) origina duas ou
mais substâncias como produtos.
C → A + B
Se na reação forem produzidas apenas substâncias simples, tem--se uma decomposição total. Se, ao contrário, pelo menos um dos produtos for uma substância composta, ocorre uma decomposição parcial.
2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g) (Decomposição total)
NH4Cℓ(s) → NH3(g) + HCℓ(g) (Decomposição parcial)
Classificação das reações químicas
Com base no número de substâncias que reagem e no número de substâncias produzidas, podem-se classificar as reações inorgânicas em: síntese, decomposição, simples troca e dupla troca.
Reação de síntese ou adiçãoOcorre quando duas ou mais substâncias reagem para originar uma única subs-
tância como produto.
A + B → C
Se o produto é obtido de substâncias simples, ocorre síntese total; se é produ-zido com base em pelo menos uma substância composta, ocorre síntese parcial.
Exemplos:
C(s) + O2(g) → CO2(g) (Síntese total)
4 Fe(s) + 3 O2(g) → 2 Fe2O3(s) (Síntese total)
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) (Síntese parcial)
CaO(s) + H2O(ℓ) → Ca(OH)2(aq) (Síntese parcial)
As substâncias puras, ou simplesmente substâncias, são
classificadas de duas formas:Substância simples: é aquela constituída por um único ele-
mento químico. Exemplos: Cℓ2, N2, O3, S8 e P4.
Substância composta: é aquela formada por mais de um ele-
mento químico. Exemplos: CO2, H2SO4 e C6H12O6.
Ao adicionar óxido de cálcio à água, forma-se o hidróxido de cálcio, em uma reação muito comum na construção civil. Essa reação ocorre com liberação de calor (exotérmica) e deve ser realizada lentamente. Para evitar acidentes, o sólido deve ser adicionado sobre a água e nunca o contrário.
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k/Co
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Reação de
decomposição
@QUI520
48 Funções inorgânicas e suas reações
Para prevenir sua decomposição pela ação da luz, a água oxigena-da não deve ser armazenada em frascos transparentes
P. Im
agen
s/Vi
mo-
Moa
cir F
ranc
isco
As reações de análise podem receber nomes particulares, de acordo com o agente que provoca a reação:
Pirólise – decomposição pelo calor.
CaCO3(s) Δ CaO(s) + CO2(g)
Fotólise – decomposição pela luz.
2 H2O2(aq) λ 2 H2O(ℓ) + O2(g)
Eletrólise – decomposição pela corrente elétrica.
2 NaCℓ(s) corrente elétrica 2 Na(s) + Cℓ2(g)
Reação de simples troca ou deslocamentoUma reação de deslocamento ocorre quando uma substância simples desloca um elemento de uma
substância composta, originando outra substância simples e outra composta.
A + BC → AC + B (Reatividade: A > B)
Quando a substância simples A é um metal, este deverá ser mais reativo (maior caráter metálico) que o metal B, presente na substância composta para que a reação ocorra.
Para isso, comparam-se os metais com o auxílio de uma fila de reatividade genericamente representada por:
Li > K > Ca > Na > Mg > Aℓ > Zn > Cr > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
Metais alcalinos e alcalinoterrosos
Metais mais comuns no nosso cotidiano
Metais nobres
Aumenta a nobreza
Aumenta a reatividade
Exemplo:
Ao adicionar um fio de cobre (Cu) a uma solução de nitrato de prata (AgNO3), forma-se uma solução de nitrato de cobre Cu(NO3)2, que apresenta coloração azul. Essa reação ocorre porque a reatividade do cobre é maior que a da prata. Portanto, o cobre desloca a prata que se depo-sita sobre o fio de cobre. A reação pode ser representada segundo a equação:
Cu(s) + 2 AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s)
A reação ocorre porque o cobre é mais reativo do que a prata
Cu2+
Ag
Ag+
Ag+
Cu
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201
1. 3
D
Reações de
deslocamento
@QUI629
Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
49
Reatividade dos metais
Materiais e reagentes Estante de tubo de ensaio 6 tubos de ensaio Béquer Pipeta graduada 100 mL de solução de ácido muriático comercial Magnésio Zinco Alumínio Cobre Ferro Estanho
Procedimentos
1. Identifique os tubos de ensaio.
2. Coloque 5 mL de solução de ácido clorídri-co em cada tubo de ensaio.
3. Introduza com cuidado os metais nos tubos com ácido.
4. Verifique o tempo necessário à observação de um sinal de mudança perceptível.
5. Anote as observações na tabela apresen-tada:
CuidadosSoluções concentradas de ácido clorídrico (HCℓ) são corrosivas e podem causar queimaduras graves.
O vapor é extremamente irritante para a pele, os olhos e o sistema respiratório. Se ocorrer qualquer contato com o ácido, a área afetada deve ser exaustivamente enxaguada com água.
Este experimento deve ser realizado em ambiente bem ventilado.
Tubos Metal Observação
A Magnésio
B Zinco
C Alumínio
D Cobre
E Ferro
F Estanho
Descarte
Neutralizar a solução final com uma solução básica (diluída) e descartar na pia. Os metais devem ser limpos e guardados para serem reutilizados.
Questões para discussão
a) Identifique as evidências de ocorrência das reações químicas observadas no experimento realizado:
b) Ocorre evidência de reação química em todos os tubos? Por que isso acontece?
c) A série de reatividade química dos metais testa-dos no experimento está de acordo com a série apresentada no material? Represente a série obtida com a realização do experimento:
d) Equacione as reações químicas ocorridas em cada tubo de ensaio:
P. Im
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Béquer – frasco para realizar experimentos
Pipeta graduada – serve para transferir pequenos volumes de líquidos
P. Im
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isco
Em Química, usa-se esses
símbolos quando há substância
corrosiva.
Funções inorgânicas e suas reações50
Quando a substância simples A é um não metal, a reação só ocorre se este for mais reativo (eletronegativo) que o não metal C presente na substância composta.
A + BC → BA + C (Reatividade: A > C)
Pela fila de reatividade dos não metais, pode-se prever a ocorrência ou não de uma reação de desloca-mento.
F > O > Cℓ > Br > I > S
Aumenta a reatividade
Exemplo: Cℓ2 + H2S → 2 HCℓ + S
Reação de dupla troca
Ocorre quando duas substâncias compostas são for-madas de outras duas substâncias, também, compostas. Pode-se dizer que cátions e ânions são substituídos mu-tuamente.
AB + CD → AD + BC
As reações de neutralização são exemplos característi-cos de reações de dupla troca.
Exemplo:
HCℓ(aq) + KOH(aq) → KCℓ(aq) + H2O(ℓ)
Salificação
Neutralização
Para que esse tipo de reação ocorra, é necessário que pelo menos um dos produtos, quando comparado aos rea-gentes, seja:
Menos solúvel ou insolúvel
A formação de um produto menos solúvel ou insolúvel é perceptível a olho nu, pois forma-se um sólido. A formação de um precipitado ocorre quando a substância formada pela reação não tem tendência a se dissolver na água. Para a verificação dessa ocorrência, deve-se recordar a solubilidade das bases e dos sais.
Solubilidade das basesQuanto à solubilidade em água, as bases são clas-
sificadas em: Solúveis: bases de metais alcalinos e NH4OH. Pouco solúveis: Ca(OH)2, Sr(OH)2 e Ba(OH)2. Insolúveis: as demais bases.
Solubilidade dos sais Para os sais, de acordo com a regra geral, são solú-
veis os que contêm como cátion o íon amônio (NH4+) ou
metais alcalinos (grupo 1). A tabela a seguir apresenta as regras particulares para a verificação das solubili-dades desses compostos inorgânicos:
Exemplo:
Na2SO4(aq) + BaCℓ2(aq) → 2 NaCℓ(aq) + BaSO4(s)
insolúvel
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Win
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A reação entre Na2SO4(aq) e BaCℓ2(aq) forma um produto inso-lúvel (BaSO4(s))
Tabela de solubilidade
Sais solúveis Exceções
Nitratos (NO3–) –
Cloratos (CℓO3–) –
Acetatos (H3CCOO–) Ag+
Cloretos (Cℓ–)
Brometos (Br–)Iodetos (I–)
Ag+, Pb2+, Hg2
2+
Sulfatos (SO42–) Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+
Sais praticamente insolúveis Exceções
Sulfetos (S2–) Metais do grupo 1, 2 e amônio
Carbonatos (CO32–)
Fosfatos (PO43–)
Sulfitos (SO32–)
Metais do grupo 1 e amônio
QUÍMICA
Ensino Médio | Modular 51
Voláteis: subs- tâncias que
passam para o estado gasoso com facilidade ou que produ-
zem um gás.
Força dos ácidosDe maneira simplificada, pode-se verificar a força de um ácido inorgânico por meio de regras
práticas:
Entre os hidrácidos são denominados fortes os ácidos clorídrico (HCℓ), bromídrico (HBr) e iodídrico (HI). O ácido fluorídrico (HF) é considerado moderado, e os demais hidrácidos são fracos.
A força dos oxiácidos pode ser determinada por meio da diferença entre o número de oxi-gênios e o de hidrogênios ionizáveis. Assim,
HxEOy
y – x = 3 ou 2 ⇒ Forte. Exemplos: HBrO4, H2SO4, HCℓO3 e HCℓO4.y – x = 1 ⇒ Moderado. Exemplos: H3PO4, H2SO3, HNO2 e HCℓO2.y – x = 0 ⇒ Fraco. Exemplos: H3BO3 e HCℓO.Exceção à regra, o ácido carbônico (H2CO3) não é um ácido moderado. É considerado um ácido fraco.
Força das bases
Fortes: bases formadas por metais alcalinos (grupo 1).
Moderadas: Ca(OH)2, Sr(OH)2 e Ba(OH)2.
Fracas: as demais.
Exemplo:H2SO4(aq) + 2 NaNO2(aq) → Na2SO4(aq) + 2 HNO2(aq)
mais fraco
Mais volátilEm um líquido, a formação de um produto gasoso pode ser visualizada pelo surgimento de bolhas
no sistema. No entanto, de forma prática, pode-se utilizar a tabela a seguir para recordar os principais compostos voláteis e não voláteis estudados até o momento:
Compostos Voláteis Não voláteis
ÁcidosHidrácidos (todos)
Oxiácidos (H2CO3, H2SO3, HNO2)H2SO4 e H3PO4
Bases NH4OH (somente) Demais
Sais Nenhum Todos
Exemplo:2 KCN(aq) + H2SO4(aq) → K2SO4(aq) + 2 HCN(aq)
volátil
Menos ionizado ou dissociado (mais fraco)Essa evidência é mais difícil, pois não se trata de uma verificação macroscópica perceptível de
ocorrência de reação. Assim, é necessário recordar as forças dos ácidos e das bases.
52 Funções inorgânicas e suas reações
Solução de cloreto de amônio (NH4Cℓ(aq)) Solução de hidróxido de sódio (NaOH(aq)) Água destilada Fenolftaleína Balão volumétrico
Erlenmeyer Cano de vidro em “U” Rolhas de vedação
P. Im
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s/Vi
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Moa
cir F
ranc
isco
Erlenmeyer – serve para aquecer líquidos, para titulações e reações químicas
DescarteO resíduo formado deve ser diluído e depois descartado na pia.
Questões para discussão
a) Represente a equação da reação ocorrida:
b) Qual condição estudada justifica a ocorrência dessa reação?
c) Quais foram as modificações observadas no erlenmeyer? Como isto pode ser justificado?
Div
anzi
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ilha.
201
1. 3
D.
2. Monte o equipamento, conforme o esquema ao lado.
3. Coloque a solução de cloreto de amônio no balão volumétrico.
4. Adicione em seguida a solução de hidróxido de sódio.
5. Feche o balão volumétrico e observe.
P. Im
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s/Vi
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Balão volumétrico –
serve para coletar líquidos
CuidadosEvite o contato da solução de hidróxido de sódio (NaOH) com a pele. Se isso ocorrer, lave
a região afetada com bastante água.
Materiais e reagentes
Ocorrência de uma reação
Procedimentos
1. Coloque água destilada e algumas gotas de fenolftaleína no erlenmeyer.
Em Química, usa-se esses símbolos quando há substância corrosiva.
Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
53
Ferroferrum) é bastante utilizado
pelo homem em todo o mundo, sendo pouco provável que haja pessoas, no mundo civilizado, que não conheçam ao menos um objeto que contenha ferro em sua constituição, pois esse metal tem importante papel no desenvolvimento da sociedade. [...]
A obtenção de ferro metálico a partir de minérios possibilitou a produção de objetos e ferramentas diversas, ampliando a sua
somente por volta de 1200 a.C. é que o ferro metálico começou a ser obtido, por
meio de seus minerais, em quantidades
conhecida como a “Idade
o carvão vegetal eram colocados em um buraco no
facilitar a queima do carvão. A partir dessa técnica, era obtido um material facilmente moldável, constituído basicamente por ferro metálico. O processo de obtenção desse material pode ser descrito em três etapas:
(I) combustão incompleta do carvão na presença de oxigênio molecular, formando monóxido de carbono; (II) reação do monóxido de carbono com óxido de
2O3, originando óxido de ferro
com monóxido de carbono, formando ferro metálico 0) e dióxido de carbono.[...]
2O3 3O ), 3 2O3.H2 2),
de ferro, além de ser utilizado para a obtenção do aço (principal produto comercial do ferro), também é utilizado, assim como a magnetita, como catalisador de processos químicos – espécie que aumenta a rapidez de uma reação sem ser consumida, podendo ser recuperada
Atualmente, muitos objetos que estão presentes em nosso cotidiano são constituídos por ferro, aço ou alguma outra liga metálica que o contém, podendo
aço (rebarbas ou arestas de peças de aço utilizadas para limpeza e polimento), carrocerias, peças e rodas de automóveis, pontes, estruturas metálicas de edifícios, pregos, parafusos, alicates e outras diversas
grande resistência mecânica do ferro e principalmente do aço e, possivelmente, ao seu baixo custo quando comparado a outros metais ou ligas metálicas de alta resistência mecânica.
[...]
Química Nova na Escola
P. Im
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Com as informações do texto e seus conhecimentos, responda às questões propostas:
a) Escreva as equações químicas correspondentes às etapas I e II, para o processo de obtenção de um material com ferro. Classifique-as.
b) Escreva a fórmula química e identifique as funções a que pertencem os minerais hematita, magnetita, siderita, limonita e pirita.
c) A metalurgia é uma área cuja finalidade é a ob-tenção de um metal a partir de seus minérios, sendo frequentemente confundida com a side-rurgia. Pesquise as diferenças existentes entre essas atividades.
Funções inorgânicas e suas reações54
Balanceamento das equações por
tentativas
As reações químicas podem ser representadas por meio de equações, que precisam ser devida-mente balanceadas. Balancear uma equação química significa conservar as quantidades de átomos dos elementos nos dois membros da equação (reagentes e produtos), isso ocorre pelo acerto dos coeficientes. Uma das técnicas utilizadas é conhecida como tentativa, que consiste na sequência de alguns passos:
Identificar o elemento que aparece uma única vez nos dois membros da equação. Escolher a substância que possui o elemento em maior quantidade de átomos (maior índice). Acertar o coeficiente da substância que possui o elemento escolhido, de forma que o elemento
fique com a mesma quantidade de átomos nos dois membros da equação. Normalmente, isso pode ser feito pela inversão dos índices do elemento, de um membro para outro, utilizando-os como coeficientes estequiométricos.
Encontrar o coeficiente das demais substâncias que contém os outros elementos, até a equa-ção se encontrar devidamente balanceada.
Exemplo 1: N2 + H2 → NH3 O hidrogênio apresenta o maior índice na substância NH3.
N2 + 3 H2 → 2 NH3
Para acertar o coeficiente do nitrogênio (N2), verifica-se que há dois átomos do elemento nitrogênio no produto. Assim, deve haver dois átomos desse elemento, também, nos reagentes.
Então, pode-se concluir que a equação balanceada é:
1 N2 + 3 H2 → 2 NH3
Exemplo 2: Aℓ + O2 → Aℓ2O3
Nesse caso, inicia-se o balanceamento da reação pelo elemento oxigênio (O), que possui os maiores índices (2 e 3). Para tanto, invertem-se os índices, utilizando-os como coeficientes das substâncias que contêm o elemento escolhido.
Aℓ + 3 O2 → 2 Aℓ2O3
Ao igualar a quantidade de átomos de oxigênio nos dois membros da equação, observa-se alteração na quantidade do elemento alumínio no 2.o membro (produto). Para determinar a quantidade de átomos de alumínio nesse membro, multiplica-se o coeficiente pelo índice da substância. Ajusta-se o coeficiente do alumínio no 1.o membro (reagente).
4 Aℓ + 3 O2 → 2 Aℓ2O3
Conclui-se que a equação corretamente balanceada é: 4 Aℓ + 3 O2 → 2 Aℓ2O3
Exemplo 3: CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2No exemplo apresentado, há dois elementos que aparecem uma única vez nos reagentes e no pro-
duto. A princípio, pode-se iniciar o balanceamento tanto pelo elemento cálcio quanto pelo fósforo.
Coeficientes: são números que acompa-
nham cada reagente e
produto em uma equação.
Indicam a quantidade de
cada partici-pante.
Equilibrando
equações
químicas
@QUI750
Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
55
Como o cálcio possui o maior índice (3) no 2.º membro da equação, faz-se o seu balanceamento.Invertem-se os índices em coeficientes.
3 Ca1O + P2O5 → 1 Ca3(PO4)2
Acerta-se a quantidade do elemento fósforo (P) e, consequentemente, como todas as substâncias já apresentam seus respectivos coeficientes estequiométricos, confere-se a quantidade de átomos de oxigênio presente nos dois membros da equação.
3 CaO + 1 P2O5 → 1 Ca3(P1O4)2
A equação balanceada é: 3 CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2
Por meio do balanceamento por tentativas, faça o acerto dos coeficientes estequiométricos nas equações abaixo representadas:
a) Ag2O → Ag + O2
b) H2 + Cℓ2 → HCℓ
c) Cr + O2 → Cr2O3
d) LiCℓO4 → LiCℓ + O2
e) BaO + P2O5 → Ba3(PO4)2
f) Aℓ(OH)3 + H4SiO4 → Aℓ4(SiO4)3 + H2O
g) MgCℓ2 + H2SO4 → HCℓ + MgSO4
h) CaO + As2O5 → Ca3(AsO4)2
i) Mn3O4 + Aℓ → Mn + Aℓ2O3
j) CH4 + O2 → CO2 + H2O
k) C2H4 + O2 → CO2 + H2O
l) Fe + H2O → Fe3O4 + H2
m) NaNO3 → NaNO2 + O2
n) HNO2 → H2O + NO2 + NO
o) NH3 + HCℓ → NH4Cℓ
p) K2Cr2O7 + KOH → K2CrO4 + H2O
q) NH4NO3 → N2O + H2O
r) Au + H2SO4 → Au2(SO4)3 + H2
s) PBr5 + H2O → H3PO4 + HBr
t) SO3 + NaOH → Na2SO4 + H2O
Funções inorgânicas e suas reações56
1. (UNEMAT – MT) A seguir são apresentados al-guns tipos de reações químicas e classificação:
Reações químicas
I. 8 H2S + 8 Cℓ2 → S8 + 16 HCℓ II. 3 BaCℓ2 + Aℓ2(SO4)3 → 3 BaSO4 + 2 AℓCℓ3 III. 2 Au2O3 → 4 Au + 3 O2 IV. 2 Hg + O2 → 2 HgO
Classificação
A. dupla trocaB. sínteseC. simples trocaD. decomposição
Assinale alternativa que apresenta a correspon-dência correta:
a) I A, II B, III C, IV D.
b) II A, I B, IV C, III D.
c) II A, IV B, I C, III D.
d) III A, IV B, I C, II D.
e) II A, III B, I C, II D.
2. (IFPE) Três recipientes iguais, chamados de A, B, C, mantidos à mesma temperatura, contêm solu-ção de ácido clorídrico diluído (HCℓ). Nesses reci-pientes, acrescenta-se uma alíquota de três subs-tâncias no estado sólido, zinco metálico (Zn), no recipiente A, carbonato de magnésio (MgCO3), no recipiente B, e nitrato de prata (AgNO3), no recipiente C. Assinale a alternativa correta, em relação à classificação das reações, respectiva-mente, ocorridas nesses recipientes:
a) Simples troca, dupla troca e dupla troca.
b) Decomposição, dupla troca e simples troca.
c) Simples troca, decomposição e adição.
d) Simples troca, adição e análise.
e) Dupla troca, simples troca e adição.
3. (UCS – RS) Na época do Renascimento, os pinto-res famosos usavam carbonato básico de chum-bo II como pigmento branco. Com o passar dos anos, essa substância se transforma em sulfeto de chumbo II pela ação do gás sulfídrico presen-te no ar, o que afeta a luminosidade da obra. Em um processo de restauração da luminosidade, a obra pode ser tratada com peróxido de hidro-gênio, que faz com que o sulfeto de chumbo II se transforme em sulfato de chumbo II, de cor
branca. Assinale a alternativa cuja equação quí-mica representa o processo de restauração da luminosidade dos quadros:
a) PbS + 4 H2O2 → PbSO4 + 4 H2O
b) Pb2S + H2O2 → PbSO2 + 4 H2S
c) PbSO4 + H2O2 → PbS + H2O
d) PbS2 + 4 H2O → PbSO4 + 4 H2O2
e) Pb2SO4 + H2O2 → PbS2 + H2S
4. (UFMS) Por mais que não observemos, em nos-sas atividades diárias, a todo o momento esta-mos às voltas com processos de natureza física ou química. Analise as proposições e assinale a(s) que indica(m) a ocorrência de reações quí-micas:
(01) Formação de um precipitado.
(02) Mudança de coloração.
(04) Desprendimento de gases.
(08) Variação de temperatura.
(16) Variação de massa.
(32) Propagação de energia luminosa.
5. (UFSJ – MG) As equações químicas representam reações químicas, como o exemplo abaixo:
CaCO3(s) + 2 HCℓ(aq) → CaCℓ2(aq) + H2O(ℓ) + CO2(g)
Assinale a alternativa que corresponde à interpre-tação do fenômeno associado a essa equação:
a) Ao misturarmos carbonato de cálcio sólido ao ácido clorídrico dissolvido em água, ocorre a precipitação do mesmo e a formação de mo-nóxido de carbono.
b) Ao misturarmos uma solução aquosa de áci-do clorídrico ao bicarbonato de cálcio sólido, ocorre a formação de água e de dióxido de carbono e a precipitação de cloreto de cálcio.
c) Ao misturarmos uma solução aquosa de ácido clorídrico ao carbonato de cálcio sólido, ocor-re efervescência devido ao dióxido de carbono que é gerado no meio reacional.
d) Ao misturarmos ácido clorídrico ao bicarbona-to de sódio sólido, ocorre a formação da água sanitária, substância alvejante formada pela mistura de cloreto de cálcio e dióxido de car-bono.
1 (U(UUUNEMAT MT
Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
57
6. (FUVEST – SP) Uma estudante de química reali-zou quatro experimentos, que consistiram em misturar soluções aquosas de sais inorgânicos e observar os resultados. As observações foram anotadas em uma tabela:
Experimento
Solutos contidos inicialmente nas
soluções que foram misturadas
Observações
1 Ba(CℓO3)2 Mg(IO3)2formação de precipitado branco
2 Mg(IO3)2 Pb(CℓO3)2formação de precipitado branco
3 MgCrO4 Pb(CℓO3)2formação de precipitado amarelo
4 MgCrO4 Ca(CℓO3)2
nenhuma transformação observada
A partir desses experimentos, conclui-se que são pouco solúveis em água somente os compostos:
a) Ba(IO3)2 e Mg(CℓO3)2.
b) PbCrO4 e Mg(CℓO3)2.
c) Pb(IO3)2 e CaCrO4.
d) Ba(IO3)2, Pb(IO3)2 e PbCrO4.
e) Pb(IO3)2, PbCrO4 e CaCrO4.
7. (URCA – CE) Na reação química entre as soluções aquosas de cloreto de bário e ácido sulfúrico, ocorre a formação de um precipitado denomina-do de sulfato de bário. Na solução sobrenadante estão presentes:
a) moléculas H2;
b) moléculas Cℓ2;
c) íons H3O+ e Cℓ–;
d) íons H3O+ e S2
–;
e) íons H3O+ e moléculas H2S.
8. (UNIFOR – CE) A dureza da água é definida em ter-mos da concentração dos íons cálcio e magnésio. Em concentrações acima de 150 mg/L, a água é considerada dura. Segundo a Portaria n.o 518 de 25/03/2004 do Ministério da Saúde – Norma de qualidade da água para consumo humano, o pa-drão de aceitação da dureza da água deve ir até 500 mg/L. Apesar de ser aceito para consumo, este tipo de água apresenta algumas inconveni-ências quanto ao seu uso doméstico ou indus-trial, podendo ocasionar acúmulo de sais de cálcio e/ou magnésio em instalações elétricas e hidráulicas, bem como apresentar resistência à ação de detergentes e sabões.
Uma forma de reduzir a dureza da água é por meio da precipitação química; nesse caso, a adi-ção de hidróxido de sódio, carbonato de sódio, fosfato de alumínio ou sulfato de alumínio possi-bilita a precipitação e posterior separação desses íons da solução.
Considerando a reação entre o íon cálcio e os re-agentes precipitantes citados, a fórmula molecu-lar do precipitado formado será:
a) Ca(OH)2, Ca2CO3, CaPO4 e Ca2SO4
b) CaOH, Ca3CO3, Ca2PO4 e CaSO4
c) Ca(OH)3, Ca3CO3, Ca3PO3 e Ca4SO4
d) CaOH, Ca2CO3, CaPO3 e CaSO4
e) Ca(OH)2, CaCO3, Ca3(PO4)2 e CaSO4
DesafioDesafio
9. (UEL – PR) Leia o texto a seguir:
[...] Baby, bye, bye
Abraço na mãe e no pai
Eu acho que vou desligar
As fichas já vão terminar [...]
MENESCAL R.; HOLANDA, F. B. Bye, Bye, Brasil, 1980. Disponível em: <http://letras.terra.com.br/chico-buar-que/45118/>.
No trecho da música Bye, Bye, Brasil, percebe-se a utilização de telefone público e não de celular. Nessa época, as baterias celulares não eram alvo de ambientalistas, pois os primeiros celulares chegaram ao Brasil nos anos 1990. De lá para cá, várias baterias de celulares foram desenvolvidas, incluindo as de íon lítio, cuja vantagem é o baixo peso. Dados: Li (Z= 3)
Com relação a este elemento químico, é correto afirmar.
a) O metal lítio é encontrado na natureza na for-ma elementar.
b) O metal lítio reage com a água formando íons H+
(aq).
c) O metal lítio apresenta uma alta reatividade em água.
d) O átomo de lítio apresenta um próton a mais que o íon lítio.
e) O átomo de lítio apresenta um nível energéti-co preenchido a menos que o íon lítio.
Funções inorgânicas e suas reações58
10. (UFMG) Num laboratório, foram feitos testes para avaliar a reatividade de três metais – cobre, Cu, magnésio, Mg, e zinco, Zn.
Para tanto, cada um desses metais foi mergulha-do em três soluções diferentes – uma de nitrato de cobre, Cu(NO3)2, uma de nitrato de magnésio, Mg(NO3)2 e uma de nitrato de zinco, Zn(NO3)2.
Neste quadro, estão resumidas as observações feitas ao longo dos testes:
Metais
SoluçõesCu Mg Zn
Cu(NO3)2 Não reage Reage Reage
Mg(NO3)2 Não reage Não reage Não reage
Zn(NO3)2 Não reage Reage Não reage
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que a disposição dos três metais testa-dos, segundo a ordem crescente de reatividade de cada um deles, é
a) Cu/Mg/Zn b) Cu/Zn/Mg
c) Mg/Zn/Cu d) Zn/Cu/Mg
11. (UECE) O quarteto fantástico — Mg, Fe, Cu e Zn — é poderoso e indispensável porque ativa os mais complexos mecanismos do nosso corpo. São encontrados nas carnes, nas frutas, nos le-gumes, nas verduras, nos carboidratos e nos la-ticínios. Com respeito a esse quarteto, assinale o correto:
a) Três pertencem ao 4.o período e somente um pertence ao 5.o período da tabela periódica.
b) O Zn é o que tem menor potencial de ioniza-ção.
c) O Mg possui alta reatividade com o oxigênio e a água.
d) Somente Cu e Zn são elementos de transição do bloco-d.
12. (PUCRS) [...] Por exemplo, o que chamamos de calcário é uma terra de cal mais ou menos pura combinada intimamente com um ácido débil que nos era conhecido na forma de um ar. Colocando um pedaço desta pedra em ácido sulfúrico diluído, este toma o calcário e com ele retorna como gesso; o ácido débil e aéreo, contudo, escapa. Aqui ocorreu uma separação, uma nova combinação, e nos sentimos autorizados a empregar até mesmo
afinidade eletiva, pois realmente parece que uma relação foi favorecida frente à outra, uma eleita diante da outra.
Da obra As afinidades eletivas, de Johann Wolfgang Von Goethe, publicada em 1809.
No fragmento, Goethe refere-se à reação que é corretamente expressa pela equação
a) CaO(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + H2O(ℓ)
b) CaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + H2O(ℓ) + + CO2(g)
c) CaO(s) + SO3(g) → CaSO4(s)
d) CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
e) CaCO3(s) + H2SO3(aq) → CaO(s) + SO2(g) + H2O(ℓ) + + CO2(g)
13. (UFAM) Existem vários critérios para classificar reações químicas, um deles relaciona o número de substâncias que reagem (reagentes) e o nú-mero de substâncias produzidas (produtos). En-tre os tipos de reações conhecidas temos as rea-ções de deslocamento que ocorrem quando uma substância simples reage com uma substância composta para formar outra substância simples e outra composta. Sabendo-se das reatividades dos elementos pode-se prever a ocorrência ou não das reações. Com a ajuda dos dados expe-rimentais mostrados na tabela a seguir, coloque os três metais X, Y e Z em ordem decrescente de reatividade.
(Considere as placas metálicas: X, Y e Z – solu-ções aquosas: XSO4, YSO4 e ZSO4)
Placas XSO4 YSO4 ZSO4
X — Ocorre reação Ocorre reação
Y Não ocorre reação Ocorre reação
Z Não ocorre reação
Não ocorre reação
a) Z, Y e X b) X, Y e Z
c) Y, Z e X d) Z, X e Y
e) X, Z e Y
14. (EMESCAM – ES) A equação a seguir, devidamen-te balanceada, terá para soma dos menores coe-ficientes inteiros (x, y, z e w) o valor:
x C8H18 + y O2 → z CO2 + w H2O
a) 27 b) 34 c) 61
d) 43 e) 72Ensino Médio | Modular
QUÍMICA
59
DesafioDesafio
15. (UNIFRA – RS) O composto NaHCO3:
– é um antiácido estomacal, pois neutraliza o ex-cesso de HCℓ no suco gástrico.
NaHCO3 + HCℓ → NaCℓ + H2O + CO2
Gás
Produzido pelo estômago
Responsável pela ericção
Reação I
– é o principal componente do Alka-Seltzer, Son-risal, Sal de Fruta Eno, etc..., que contêm também ácidos orgânicos sólidos, como o ácido tartárico, o cítrico e outros (representados genericamente por R–COOH). Na presença da água, ocorre a reação.
NaHCO3 + R-COOH → R–COO–Na+ + H2CO3
↓ H2O + CO2
Gás
Ácidos orgânicos sólidos
Provoca a efervescência
Reação II
– é utilizado na produção de fermentos para pães, bolos, biscoitos, etc., porque, quando é aquecido, há liberação de CO2(gás) que faz a mas-sa crescer.
2 NaHCO3 Δ Na2CO3 + H2O + CO2
Gás
Faz a massa crescer
Reação III
– é utilizado também na fabricação de extintores de incêndio à base de espuma, onde o NaHCO3 sólido e o H2SO4 em solução são colocados em compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, o NaHCO3 mistura-se com o H2SO4 e a reação produz CO2, que apaga o fogo.
2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2
Gás
Esquema
Reação IV
De acordo com o texto acima, qual a proposição incorreta?
a) O ácido da reação I é denominado ácido clorí-drico e o da reação IV, ácido sulfúrico, sendo ambos classificados, quanto ao seu grau de ionização, como ácidos fortes.
b) A reação II é classificada como reação de du-pla troca e a III, como reação de análise ou decomposição.
c) Os sais formados nas reações I, III e IV são denominados, respectivamente, cloreto de sódio, carbonato de sódio e sulfato de sódio, sendo os três classificados como sais normais.
d) O NaHCO3 é classificado como sal ácido ou hi-drogenossal, denominado carbonato de sódio, e o óxido gasoso produzido nas reações I, II, III e IV, a partir dele, é classificado como óxido ácido.
e) Os extintores que utilizam o NaHCO3 (espuma) não podem ser usados para apagar fogo de instalações elétricas, pois a espuma é eletrolí-tica, isto é, conduz a corrente elétrica, sendo usados, portanto, em chamas provocadas por líquidos inflamáveis.
16. (UFC – CE) Óxido férrico (Fe2O3), que é popu-larmente conhecido como ferrugem, é o com-posto originado pela corrosão do ferro (reação química entre ferro metálico e oxigênio mole-cular). Assinale a alternativa que corretamente apresenta a reação química balanceada para esse processo:
a) 2 Fe(s) + O3(g) → Fe2O3(s)
b) Fe2(s) + 3 O(g) → Fe2O3(s)
c) 2 Fe(s) + 3 H2O(ℓ) → Fe2O3(s)
d) 2 Fe(s) + 3
2 O2(g) → Fe2O3(s)
e) FeO(s) + 1
2 O2(g) → Fe2O3(s)
17. (UNIRIO – RJ) A pólvora é uma mistura de subs-tâncias que queima com rapidez, usada como carga de propulsão em armas de fogo. Uma das reações que supostamente ocorre na mistura está apresentada abaixo:
KNO3 + S + C → K2S + N2 + CO2
Os valores dos coeficientes estequiométricos do nitrato de potássio (KNO3), enxofre (S) e carbono (C), na reação, são, respectivamente:
a) 1; 1; 1 b) 2; 1; 3
c) 1; 2; 3 d) 2; 3; 1
e) 2; 2; 3
18. (UFES) Complete as reações a seguir, faça o ba-lanceamento e dê nome ao sal formado:
a) HCℓ(aq) + Mg(OH)2(s) →b) HBrO4(aq) + KOH(aq) →c) HNO3(aq) + CuS(s) →d) HNO2(aq) + PbCO3(s) →
Funções inorgânicas e suas reações60
Material de apoio
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QUÍMICA
61
Monovalentes Divalentes Trivalentes Tetravalentes
NH4+ amônio
Li+ lítio
Na+ sódio
K+ potássio
Cs+ césio
Ag+ prata
Cu+ cobre I ou cuproso
Be2+
berílio
Mg2+
magnésio
Ca2+
cálcio
Sr2+
estrôncio
Ba2+
bário
Cu2+
cobre II ou cúprico
Fe2+
ferro II ou ferroso
Ni2+
níquel II ou niqueloso
Pb2+
chumbo II ou plumboso
Sn2+
estanho II ou estanhoso
Zn2+
zinco
Aℓ3+
alumínio
Bi3+
bismuto
Fe3+
ferro III ou férrico
Ni3+
níquel III ou niquélico
Co3+
cobalto III
Cr3+
cromo III
Pb4+
chumbo IV ou plúmbico
Sn4+
estanho IV ou estânico
Tabela de ânions
Tabela de cátions
Tabela de solubilidade dos sais
Monovalentes Divalentes Trivalentes
F– fluoreto
Cℓ– cloreto
Br– brometo
I– iodeto
NO2– nitrito
NO3– nitrato
CN– cianeto
CNO– cianato
CℓO– hipoclorito
CℓO2– clorito
CℓO3– clorato
CℓO4– perclorato
BrO– hipobromito
BrO2– bromito
BrO3– bromato
BrO4– perbromato
IO– hipoiodito
IO2– iodito
IO3– iodato
IO4– periodato
MnO4– permanganato
S2– sulfeto
Se2–
seleneto
SO32–
sulfito
SO42–
sulfato
CO32–
carbonato
CrO42–
cromato
Cr2O72–
dicromato
BO33– borato
PO43–
fosfato
Fila de reatividade dos metais
A + BC → AC + B (Reatividade: A > B)
Li > K > Ca > Na > Mg > Aℓ > Zn > Cr > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
Reatividade crescente
Fila de reatividade dos não metais
A + BC → BA + C (Reatividade: A > C)
F > O > Cℓ > Br > I > S
Reatividade crescente
Material de apoio
Solubilidade
Sais solúveis Exceções
Nitratos (NO3–) –
Cloratos (CℓO3–) –
Acetatos (H3CCOO–) Ag+
Cloretos (Cℓ–)
Brometos (Br–)Iodetos (I–)
Ag+, Pb2+, Hg2
2+
Sulfatos (SO42–) Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+
Sais praticamente insolúveis Exceções
Sulfetos (S2–) Metais do grupo 1, 2 e amônio
Carbonatos (CO32–)
Fosfatos (PO43–)
Sulfitos (SO32–)
Metais do grupo 1 e amônio
Funções inorgânicas e suas reações62
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Anotações
QUÍMICA
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Anotações