AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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Introdução a Química Prof. Sérgio Júnior

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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

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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

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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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Page 32: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 35: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 38: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 39: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 40: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 41: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 42: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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Page 43: AULA 2 - FUNÇÕES - QUÍMICAS

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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