AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS
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Introdução a QuímicaProf. Sérgio Júnior
Funções químicasFunções químicas• Função química corresponde a um
conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes.As substâncias inorgânicas podem ser classificadas em quatro funções:
ÁcidosBases Sais Óxidos
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ÁcidosÁcidos
Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução aquosa liberam como cátion o Hidrogênio
( H+).
Equação de Ionização dos ácidos
HCl H+ + Cl-
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Reações de ionizaçãoReações de ionizaçãoAs equações de ionização podem, então, ser atualizadas:
Antes: Hoje:HCl(aq) H+(aq) + Cl -(aq)
H2SO4(aq) 2 H+(aq) + SO4-2(aq)
H3PO4(aq) 3 H+(aq) + PO4-3(aq)
HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl -(aq)
H2SO4(aq) + 2 H2O(l) 2 H3O+(aq) + SO4-(aq)
H3PO4(aq) + 3 H2O(l) 3 H3O+(aq) + PO4-2(aq)
Apesar das diferenças, é comum o uso indistinto dos dois tipos de equação.
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Características gerais dos Características gerais dos ácidosácidos
Apresentam sabor azedo;Desidratam a matéria orgânica;Deixam incolor a solução
alcoólica de fenolftaleína;Neutralizam bases formando sal
e água;
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Classificação dos ÁcidosClassificação dos Ácidos
Quanto a presença ou ausência de Oxigênio
Hidrácidos (HCl, H2S, HBr)
Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4)
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Nomenclatura dos Ácidos (Regras Práticas)
HIDRÁCIDOS(ácidos sem oxigênio)
Ácido +nome do elemento + ÍDRICO
HCl : ácido clorídrico
HBr : ácido bromídrico H2S : ácido sulfídrico
HF : ácido fluorídrico HCN : ácido cianídrico
HI : ácido iodídrico
Note que realmente é usado o radical da palavra (em latim) que dá nome ao elemento (ou grupo).
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Entre os hidrácidos, são famosos:
HCl : Comercialmente (impuro) é chamado ácido muriático.
Usado na remoção de respingos de tinta (ou cal) numa obra...
... também é usado para corroer metais antes da aplicação de solda....
... além de estar presente no suco gástrico!
HCl
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HF : Uma das poucas substâncias capazes de atacar o vidro.
CH35B741
H2S : Tem cheiro de ovo podre!HCN : É mortal, se inalado em quantidade.
Esse aí do lado também é de matar!
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Nomenclatura Nomenclatura OxiácidosOxiácidos
• Ácido Per..... ico• Ácido ..... ico• Ácido ..... oso• Ácido Hipo ..... oso
Menos
Oxigênios
+7
+6,+5
+4,+3,+2
+1
Ex: H3PO2 – ácido Hipofosforoso
HClO4 – ácido Perclórico
H2SO3 – ácido Sulfuroso
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PREFIXO “TIO”:
Usado quando um átomo de enxofre substitui a um átomo de oxigênio na fórmula de um ácido.
H2SO4
ác. sulfúrico
- O
+ SH2S2O3
ác. tiossulfúrico
HCNOác. ciânico
- O
+ SHCNS
ác. tiociânico
Observe que a terminação não é alterada!
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Nomenclatura de ânions
Como os ânions derivam dos ácidos, sua nomenclatura é baseada numa simples troca de terminações:
Se o nome do ácido terminar em:
O nome do ânion terminará em:
ÍDRICO ETO
OSO ITO
ICO ATO
ATENÇÃO!! A troca é apenas na terminação, não importam os prefixos!
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Fórmula do ácido: Nome:
Fórmula do ânion: Nome:
HCl ác. clorídrico Cl - cloreto H2S ác. sulfídrico S -2 sulfeto
HNO2 ác. nitroso NO2- nitrito
HBrO ác. hipobromoso BrO - hipobromito
H2SO4 ác. sulfúrico SO4-2 sulfato
HMnO4 ác. permangânico MnO4- permanganato
H4P2O7 ác. pirofosfórico P2O7-4 pirofosfato
HCNS ác. tiociânico CNS - tiocianato
VEJA OS EXEMPLOS ACIMA!Introdução a Química
Prof. Sérgio Júnior
Vejamos alguns oxiácidos famosos:
Na fabricação de tintas, fertilizantes, o ácido sulfúrico é usado em tantos e diferentes processos industriais, que sua produção e consumo servem para medir o grau de desenvolvimento de um país.
Presente nas baterias de automóvel...
... no refino do petróleo...
... pois é um forte desidratante!
H2SO4
...carboniza o açúcar...
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HNO3
Forte oxidante, o ácido nítrico é usado na fabricação de explosivos...
... tintas, vernizes e outros produtos. H3PO4
O ácido fosfórico é usado como acidulante em alimentos e bebidas.
CH3COOH
O ácido acético (orgânico) em solução é o conhecido vinagre.
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Para descobrir a fórmula de um ácido a partir de seu nome também existem algumas “regras práticas”:
Memorize as fórmulas dos ácidos mais importantes terminados em ICO...
Fique tranqüilo: você não vai precisar de uma memória como a minha!
HNO3 : ác. nítrico
H2SO4 : ác. sulfúrico
H3PO4 : ác. fosfórico
HClO3 : ác. clórico
H2CO3 : ác. carbônico... e os seguintes grupos de elementos químicos:
P AsSb
S SeCr
ClBrI
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BaseBasess
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BasesBases
De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila ou oxidrila).
Ca(OH)Ca(OH)22 Ca Ca2+2+ + 2OH + 2OH--
Al(OH)Al(OH)33 Al Al3+3+ + 3OH + 3OH--
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Características gerais das Características gerais das basesbases
Apresentam sabor cáustico;Apresentam sabor cáustico; Estriam a matéria orgânica;Estriam a matéria orgânica; Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína;Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; Neutralizam ácidos formando sal e água;Neutralizam ácidos formando sal e água;
Fenolftaleína
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Nomenclatura das bases
HIDRÓXIDO de +nome do elemento +
Nox do elemento
NaOH : hidróxido de sódio
Ca(OH)2 : hidróxido de cálcio
Al(OH)3 : hidróxido de alumínio
Fe(OH)2 : hidróxido de ferro (II)
CuOH : hidróxido de cobre (I)
NH4OH : hidróxido de amônio
- O nox do elemento só é usado quando ele apresentar mais de um e deve ser escrito em algarismos romanos.- O NH4
+ é o cátion amônio.Introdução a Química
Prof. Sérgio Júnior
ClassificaçãoClassificação• Quanto ao Número de Hidroxilas
-Monobases: NaOH; kOH
- Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2
- Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3
- Tetrabases: Pb(OH)4; Sn(OH)4
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Os principais cátions e seus respectivos Nox estão relacionados a seguir :
+1 +2 +3 +4
1A , Ag , NH4 2A , Zn Al
Hg , Cu Hg , Cu
Au Au
Fe , Co , Ni , Cr
Fe , Co , Ni , Cr
Mn , Sn , Pb , Pt
Mn , Sn , Pb , Pt
Nox fixos!
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Apesar de menos usada atualmente, existe a nomenclatura dos sufixos:
OSO, para o Nox menor. ICO, para o Nox maior.
Lembre-se da nomenclatura dos oxiácidos!
Fe(OH)2 : hidróxido ferroso. Fe(OH)3 : hidróxido férrico.
CuOH : hidróxido cuproso. Cu(OH)2 : hidróxido cúprico.
AuOH : hidróxido auroso. Au(OH)3 : hidróxido áurico.
Sn(OH)2 : hidróxido estanoso. Sn(OH)4 : hidróxido estânico.
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Algumas bases importantes:
NaOH Comercialmente (impuro) é conhecido por soda cáustica. Usado na fabricação de sabões, é altamente corrosivo.
NH4OH Obtido pela dissolução da amônia (NH3) em água, o chamado amoníaco é usado em alguns produtos de limpeza.
Ca(OH)2 Conhecido por cal extinta ou apagada, o hidróxido de cálcio é comumente usado na construção civil (preparação de argamassa).
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Mg(OH)2 Usado como antiácido estomacal e laxante suave, é conhecido por “leite de magnésia”, quando em suspensão aquosa.
Al(OH)3
O hidróxido de alumínio também é usado como antiácido estomacal.
Mg(OH)Mg(OH)22 + 2 + 2HClHCl MgCl MgCl2 2 + 2H+ 2H22OO
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SaiSaiss
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SaisSais Sal é todo composto que em água Sal é todo composto que em água
dissocia liberando um cátion dissocia liberando um cátion de de HH++ e um ânion e um ânion de OH de OH--..
A reação de um ácido com uma A reação de um ácido com uma base recebe o nome de base recebe o nome de neutralização ou salificação.neutralização ou salificação.
Ácido + Base Ácido + Base Sal + Água Sal + Água
HHClCl + + NaNaOHOH NaClNaCl + + HH22OO
SalificaçãoSalificação
NeutralizaçãoNeutralização
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Nomenclatura de sais
nome do ânion de
nome do cátion
nox do cátion
NaCl : cloreto de sódio (HCl : ác. clorídrico)
CaSO3 : sulfito de cálcio (H2SO3 : ác. sulfuroso)
Al PO4 : fosfato de alumínio (H3PO4 : ác. fosfórico)
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Há muitos sais importantes:
NaCl : Sem dúvida o mais conhecido de todos, o cloreto de sódio, usado na alimentação...
... é obtido a partir da água do mar e minas de sal gema.
NaCl O :
Com propriedades germicidas, o hipoclorito de sódio é usado no tratamento da água de piscinas, bem como da água para beber. Está presente na “água de lavadeira”.
Popularmente,
é
chamado de “
cloro”.
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Na2SO3 : Alvejante, o sulfito de sódio é utilizado no processo de branqueamento de um tipo de papel, chamado “sulfite”.
NaNO3 : Juntamente com carvão e enxofre, o salitre do Chile forma a pólvora negra...
... além de ser usado como conservante de alimentos como salsichas, mortadelas, salames, etc.
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NaHCO3 : Usado como antiácido estomacal (“sal de fruta”), o bicarbonato de sódio também está presente em alguns tipos de extintores de incêndio.
CaCO3 : Principal constituinte do mármore...
... e do calcáreo, o carbonato de cálcio pode ser encontrado até nos cremes dentais!
NaHCONaHCO33 + + HH22OO NaOH NaOH + H+ H22O+ O+ COCO22
HH22COCO33
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CaSO4 : O sulfato de cálcio é encontrado no giz escolar... ... e é o principal
constituinte do gesso.
MgSO4 : Conhecido como “sal amargo”, o sulfato de magnésio é um poderoso laxante!
O sulfato de bário é usado como “contraste” em radiografias do aparelho digestivo.
BaSO4 :
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ÓxidoÓxidoss
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ÓxidosÓxidos
Óxido é todo composto binário Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.elemento mais eletronegativo.
Exemplos:Exemplos:
COCO22, H, H22O, MnO, Mn22OO7, 7, FeFe22OO33
F ; O ; N ; Cl ; Br ; I ; S ; C ; .............
eletronegatividade decrescente
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Nomenclatura Nomenclatura Regra geralRegra geral::(Prefixo) + (Prefixo) + óxidoóxido dede (prefixo) + elemento (prefixo) + elemento
-monóxido de monocarbonomonóxido de monocarbono-pentóxido de dinitrogêniopentóxido de dinitrogênio-trióxido de difosforotrióxido de difosforo-monóxido de dihidrogêniomonóxido de dihidrogênio
CO CO NN22OO55
PP22OO33
HH22OO
Para metais:Para metais:
-óxido de sódioóxido de sódio-óxido de alumínioóxido de alumínio-óxido de ferro II óxido de ferro II (óxido ferroso)(óxido ferroso)-óxido de ferro III óxido de ferro III (óxido férrico)(óxido férrico)
NaNa22O O
AlAl22OO33
FeOFeOFeFe22OO33
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A I.U.P.A.C. (International Union of Pure and Applied Chemistry) recomenda a nomenclatura de prefixos:
Fe 2 O 3 :
Óxido de ferro (III).
Óxido férrico.
Trióxido de diferro. (recomendada)
CO2 : Dióxido de (mono)carbono.
CO : Monóxido de (mono)carbono.
P2O5 : Pentóxido de difósforo.
Cl 2O7 : Heptóxido de dicloro.
Concorda que a de prefixos é a mais fácil?
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ClassificaçãoClassificaçãoÓxidos Básicos (metálicosÓxidos Básicos (metálicos))
São formados por metais alcalinos São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando formando bases e com ácidos formando sal e água.sal e água.
Óxido básico + HÓxido básico + H22O O base base
2NaO + H2O 2NaOH
Óxido básico + ácido Óxido básico + ácido sal + H sal + H22OO
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Na2O ; K2O ; CaO ; MgO ; FeO
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Óxidos Ácidos Óxidos Ácidos (anidridos)(anidridos)
São formados por ametais e reagem com São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases água formando ácidos e com bases formando sal e água.formando sal e água.
Óxido ácido + HÓxido ácido + H22O O ácido ácido
COCO22 + H + H22O O H H22COCO33
Óxido ácido + base Óxido ácido + base sal + H sal + H22OO
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
((gás carbônico) – EFEITO ESTUFAgás carbônico) – EFEITO ESTUFA
SO3 ; CO2 ; N2O5 ; Mn2O7 ; Cl 2O6
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Óxidos importantesÓxidos importantesCO : Resultante da combustão incompleta
de combustíveis fósseis...
... o monóxido de carbono é um perigoso poluente...
... causando a morte por asfixia, se inalado em quantidade!
CO2 : Necessário em pequenas concentrações, o gás carbônico é o principal responsável pelo “efeito estufa”...
... pela acidez natural da água da chuva...
...e é chamado de “gelo seco”, quando sólido.
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Óxidos importantesÓxidos importantesSO2 e SO3 :
Na gasolina e, principalmente, no óleo Diesel existem compostos de enxofre...
... que produzem dióxido e trióxido de enxofre ao serem queimados!
A alta concentração desses poluentes no ar... ... é a grande responsável
pelas “chuvas ácidas”.
SO3 + H2O = H2SO4
SO2 + H2O = H2SO3
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Óxidos importantesÓxidos importantesN2O : Conhecido como gás hilariante...
... o monóxido de dinitrogênio foi uma das primeiras substâncias anestésicas descobertas.
N2O4 : Juntamente com outros óxidos de nitrogênio, também é responsável por chuvas ácidas.
N2
O2
no ar atmosférico
N2O4N2O3 N2O5
HNO3HNO2
descarga elétrica
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Óxidos importantesÓxidos importantes1)1) ZnO – óxido de ZincoZnO – óxido de Zinco ((HipoglósHipoglós))
É um sólido branco usado na fabricação de É um sólido branco usado na fabricação de cremes dermatológicos, na indústria de cremes dermatológicos, na indústria de tintas e na galvanização do ferro.tintas e na galvanização do ferro.
2) Al2) Al22OO33 – óxido de Alumínio – óxido de Alumínio ((Bauxita, AluminaBauxita, Alumina))
É um sólido muito duro (dureza 9) de onde É um sólido muito duro (dureza 9) de onde é extraído por eletrólise o alumínio é extraído por eletrólise o alumínio metálico. metálico.
Na forma cristalizada é encontrado nas Na forma cristalizada é encontrado nas safiras e nos rubis.safiras e nos rubis.
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3) H3) H22OO22 – Peróxido de hidrogênio – Peróxido de hidrogênio ((água oxigenadaágua oxigenada))
É uma solução aquosa que se É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz decompõe facilmente em presença de luz (fotólise). (fotólise).
É utilizada como agente oxidante e É utilizada como agente oxidante e bactericida.bactericida.
4) Fe4) Fe33OO4 4 – Tetróxido de triferro– Tetróxido de triferro ((magnetita, imãmagnetita, imã))
É um sólido escuro que apresenta É um sólido escuro que apresenta características ferro magnéticas. características ferro magnéticas.
É utilizado na fabricação de caixas de É utilizado na fabricação de caixas de som e aparelhos eletrônicos em geral.som e aparelhos eletrônicos em geral.
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HidretosHidretosSão compostos binários hidrogenados. Daremos destaque apenas aos hidretos metálicos.
LiH : Hidreto de lítio. CaH2 : Hidreto de cálcio.
HIDRETO + ÁGUA = BASE + HIDROGÊNIO
LiH + H2O = LiOH + H2
CaH2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + 2 H2
Li H H OH
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