Aula no. 15

Muitos passam pela vida em altíssima velocidade enunca interrogam sobre a finalidade de seus esforços.

(Galache

Funções Inorgânicas

Ácidosem solução aquosa liberam H+ e ânion

↓hidrogênio ionizável

Na realidade: H+ + H2O → (H3O)+

↓hidrônio ou hidroxônio

Exemplo: HClH O2 → H+ + Cl–

HCl + H2O → (H3O)+ + Cl–

• Nomenclatura

– hidrácidos ⇒ ... ídrico

– oxiácidos ⇒

Exemplos:

Hidrácidos

HCl, HF, HBr, HI, H2S, HCN

... ÍDRICOOxiácidosH SO , HNO , H PO , HC O , H CO

H SO , HNO , H PO

2 4 3 3 4 3 2 3

2 3 2 3 3

l

. . . ICO

, HC O2l

OSO

• Ânions

ácido ânion

........ ídrico

........ ico

........ oso

........ eto

........ ato

........ ito

• SolubilidadeOs ácidos inorgânicos geralmente são solúveis emágua.

• Força

– hidrácidos ⇒ FORTES: HCl, HBr, HImoderado: HFfracos: os demais

– oxiácidos ⇒Hb E Oa (a – b)

– H2CO3 e ácidos orgânicos são fracos.

BasesEm solução aquosa liberam (OH)– e cátion.

↓hidróxido

Exemplos: NaOH, Ca(OH)2

• Cátionscarga fixa;

1 + ⇒ família 1A, Ag+, NH4+

2 + ⇒ família 2A, Zn2+, Cd2+

3 + ⇒ Al3+

carga variável:

carga menor ⇒ oso

carga maior ⇒ ico

Exemplos:

Cu+ e Cu2+

Fe2+ e Fe3+

Au+ e Au3+

Pb2+ e Pb4+

• Solubilidade

– solúveis ⇒ 1A, NH4+

– pouco solúveis ⇒ Ca2+, Sr2+, Ba2+

– insolúveis ⇒ as demais

74 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II

per ........ ico........ ico........ oso

hipo ........ oso

aumentodo nº deátomos de O

HCBrilho muito intenso

(Ácido forte)

l(aq) CH COOHBrilho pouco intenso

(Ácido fraco)

3 (aq)

2 ou 3 ⇒ FORTE1 ⇒ moderado0 ⇒ fraco

• Força

– FORTES ⇒ 1A, Ca2+, Sr2+, Ba2+

– fracas ⇒ as demais

Saiscompostos iônicos:

cátion + ânion

↓ ↓de uma base de um ácido

Exemplos:

NaCl, K2SO4, MgCl2, CaCO3, NaHCO3

• Solubilidade– regra geral ⇒ cátions da família 1A (metais alcali-

nos) e o NH4+ (amônio) formam sais solúveis

– regras particulares ⇒ (consultar a tabela)

Exemplos de sais solúveis

NO3– , C O3

–l , CaCl2

Exemplos de sais insolúveis:

AgCl, CaSO4, BaSO4, BaSO4, CaCO3

• Forçatodo sal é FORTEIndicadores ácido-base:

indicadormeio

ácido alcalino

fenolftaleína incolor vermelho

tornassol vermelho azul

Óxidos: O2–

Classificação:

• Óxidos básicos ⇒ formados geralmente pormetais das famílias 1A e 2A (são iônicos)

Ex.: Na2O, MgO, CaO

óxido básico + água → base

óxido básico + ácido(aq) → sal + água

• Óxidos ácidos ⇒ formados geralmente por nãometais (são moleculares)

Ex.: SO2, SO3, CO2

óxido ácido + água → ácido

óxido ácido + base(aq) → sal + água

• Óxidos anfóteros → caráter duplo (insolúveis)

Ex.: ZnO, Al2O3

óxido anfótero + ácido(aq) → sal + água

óxido anfótero + base(aq) → sal + água

• Óxidos neutros ⇒ CO, NO, N2O

Peróxidos: O22–

• Peróxidos metálicos (ex.: Na2O2, CaO2) ⇒– iônicos

– caráter básico

• Peróxido de hidrogênio (H2O2) ⇒molecular

H2O2 → H2O + 1/2 O2

Hidretos Metálicos: H–

Ex.: NaH, CaH2 → – caráter básico– reagem com H2O

liberando H2(g)

Boa madeira não cresce com facilidade. Quantomais forte o vento, mais forte as árvores.

J. WILLARD MARRIOTT

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 75

Exercícios

01. (ENEM) – Um dos problemas ambientais decorren-tes da industrialização é a poluição atmosférica.Chaminés altas lançam ao ar, entre outros materiais,o dióxido de enxofre (SO2) que pode ser transpor-tado por muitos quilômetros em poucos dias. Dessaforma, podem ocorrer precipitações ácidas emregiões distantes, causando vários danos ao meioambiente (chuva ácida).

Um dos danos ao meio ambiente diz respeito à cor-rosão de certos materiais. Considere as seguintesobras:

I. monumento Itamarati – Brasília (mármore).

II. esculturas do Aleijadinho – MG (pedra sabão,contém carbonato de cálcio).

III. grades de ferro ou alumínio de edifícios.

A ação da chuva ácida pode acontecer em:

a) I, apenas.

b) I e II, apenas.

c) I e III, apenas.

d) II e III, apenas.

e) I, II e III.

02. (ENEM) – Com relação aos efeitos sobre o ecossis-tema, pode-se afirmar que

I. as chuvas ácidas poderiam causar a diminuiçãodo pH da água de um lago, o que acarretaria amorte de algumas espécies, rompendo a cadeiaalimentar.

II. as chuvas ácidas poderiam provocar acidificaçãodo solo, o que prejudicaria o crescimento de cer-tos vegetais.

III. as chuvas ácidas causam danos se apresenta-rem um valor de pH maior que o da água desti-lada.

Dessas afirmativas está(ão) correta(s):

a) I, apenas.

b) III, apenas.

c) I e II, apenas.

d) II e III, apenas.

e) I e III, apenas.

03. (ENEM) – Suponha que um agricultor esteja interes-sado em fazer uma plantação de girassóis. Procu-rando informação, leu a seguinte reportagem.

Solo ácido não favorece plantio

Alguns cuidados devem ser tomados por quemdecide iniciar o cultivo do girassol. A oleaginosadeve ser plantada em solos descompactados, compH acima de 5,2 (que indica menor acidez da terra).Conforme as recomendações da Embrapa, o agri-cultor deve colocar, por hectare, 40 kg a 60 kg denitrogênio, 40 kg a 80 kg de potássio e 40 kg a 80 kgde fósforo. O pH do solo, na região do agricultor, é de4,8. Dessa forma, o agricultor deverá fazer a “cala-gem”.

(Folha de S. Paulo. 25/09/1996)

Suponha que o agricultor vá fazer calagem(aumento do pH do solo por adição de cal virgem –CaO). De maneira simplificada, a diminuição da aci-dez se dá pela interação da cal (CaO) com a águapresente no solo, gerando hidróxido de cálcio(Ca(OH)2), que reage com os íons H+ (dos ácidos),ocorrendo, então, a formação de água e deixandoíons Ca2+ no solo.

Considere as seguintes equações:

I. CaO + 2H2O → Ca(OH)3II. CaO + H2O → Ca(OH)2III. Ca(OH)2 + 2H+ → Ca2+ + 2H2O

IV. Ca(OH)2 + H+ → CaO + H2O

O processo de calagem descrito acima pode serrepresentado pelas equações:

a) I e II

b) I e IV

c) II e III

d) II e IV

e) III e IV

76 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II

(ENEM) – As informações abaixo foram extraídas dorótulo da água mineral de determinada fonte.

ÁGUA MINERAL NATURAL

Composição 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

Características fisico-químicaspH a 25oC .....................................10,00Temperatura da água na fonte .....24oCCondutividade elétrica ..................4,40 x 10 – 4 ohms/cmResíduo de evaporação a 180oC ...288,00 mol/L

Classificação“Alcalino-Bicarbonatada, Fluoretada,Vanádica”

Indicadores ácido base são substâncias que emsolução aquosa apresentam cores diferentes conformeo pH da solução. O quadro abaixo fornece as cores quealguns indicadores apresentam à temperatura de 25oC

Indicador Cores conforme o pH

Azul debromotimol

amarelo em pH ≤ 6,0; azul em pH ≥ 7,6

Vermelhode metila

vermelho em pH ≤ 4,8; amarelo em pH ≥ 6,0

Fenolftaleína incolor em pH ≤ 8,2; vermelho em pH ≥ 10,0Alaranjadode metila

vermelho em pH ≤ 3,2; amarelo em pH ≥ 4,4

04. Suponha que uma pessoa inescrupulosa guardougarrafas vazias dessa água mineral, enchendo-ascom água de torneira (pH entre 6,5 e 7,5) para seremvendidas como água mineral. Tal fraude pode serfacilmente comprovada pingando-se na “água mine-ral fraudada”, à temperatura de 25oC, 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.

05. As seguintes explicações foram dadas para a pre-sença do elemento vanádio na água mineral emquestão

I. No seu percurso até chegar à fonte, a água passapor rochas contendo minerais de vanádio, dissol-vendo-os.

II. Na perfuração dos poços que levam aos depósi-tos subterrâneos da água, utilizaram-se brocasconstituídas de ligas cromo-vanádio

III. Foram adicionados compostos de vanádio àágua mineral.

Considerando todas as informações do rótulo,pode-se concluir que apenas

a) a explicação I é plausível

b) a explicação II é plausível

c) a explicação III é plausível

d) as explicações I e II são plausíveis.

e) as explicações II e III são plausíveis.

06. (ENEM) – A água do mar pode ser fonte de materiaisutilizados pelo ser humano, como os exemplificadosno esquema abaixo.

Os materiais I, II, III e IV existem como principalconstituinte ativo de produtos de uso rotineiro. Aalternativa que associa corretamente água sanitá-ria, fermento em pó e solução fisiológica com osmateriais obtidos da água do mar é:

águasanitária

fermentoem pó

soluçãofisiológica

a) II III IV

b) III I IV

c) III IV I

d) II III I

e) I IV III

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 77

água do mar

cloreto de sódio

soda cáustica carbonato de sódio

bicarbonato de sódiohipoclorito de sódio

cloro

I

II

III IV

07. (ENEM) – Numa rodovia pavimentada, ocorreu otombamento de um caminhão que transportavaácido sulfúrico concentrado. Parte da sua carga fluiupara um curso d’água não poluído que deve tersofrido, como consequência:

I. mortalidade de peixes acima da normal no localdo derrame de ácido e em suas proximidades.

II. variação do pH em função da distância e da dire-ção da corrente de água.

III. danos permanentes na qualidade de suas águas.

IV. aumento momentâneo da temperatura da águano local do derrame.

É correto afirmar que, dessas consequências, ape-nas podem ocorrer:

a) I e II

b) II e III

c) II e IV

d) I, II e IV

e) II, III e IV

08. (ENEM) – Produtos de limpeza, indevidamente guar-dados ou manipulados, estão entre as principaiscausas de acidentes domésticos. Leia o relato deuma pessoa que perdeu o olfato por ter misturadoágua sanitária, amoníaco e sabão em pó para limparum banheiro.

A mistura ferveu e começou a sair uma fumaça asfi-xiante. Não conseguia respirar e meus olhos, nariz egarganta começaram a arder de maneira insuportá-vel. Saí correndo à procura de uma janela abertapara poder voltar a respirar. O trecho destacadopoderia ser reescrito, em linguagem científica, daseguinte forma:

a) As substâncias químicas presentes nos produtosde limpeza evaporaram.

b) Com a mistura química, houve produção de umasolução aquosa asfixiante.

c) As substâncias sofreram transformações pelocontato com o oxigênio do ar.

d) Com a mistura, houve transformação química queproduziu rapidamente gases tóxicos.

e) Com a mistura, houve transformação química,evidenciada pela dissolução de um sólido.

09. (ENEM) – Diretores de uma grande indústria siderúr-gica, para evitar o desmatamento e adequar aempresa às normas de proteção ambiental, resolve-ram mudar o combustível dos fornos da indústria. Ocarvão vegetal foi então substituído pelo carvãomineral. Entretanto, foram observadas alteraçõesecológicas graves em um riacho das imediações,tais como a morte dos peixes e dos vegetais ribeiri-nhos. Tal fato pode ser justificado em decorrência

a) da diminuição de resíduos orgânicos na água doriacho, reduzindo a demanda de oxigênio naágua.

b) do aquecimento da água do riacho devido aomonóxido de carbono liberado na queima do car-vão.

c) da formação de ácido clorídrico no riacho a partirde produtos da combustão na água, diminuindo opH.

d) do acúmulo de elementos no riacho, tais comoferro, derivados do novo combustível utilizado.

e) da formação de ácido sulfúrico no riacho a partirdos óxidos de enxofre liberados na combustão.

SO3 + H2O → H2SO4

Assinale a alternativa que contém as afirmaçõescorretas:

a) Todas estão corretas.

b) Somente I e II.

c) Somente II e III.

d) Somente I e IV.

e) Somente I, II e III.

78 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II

10. (UFF – RJ) –

Os alquimistas foram muito importantes paraa química, a ciência da transformação. Tentandoencontrar a pedra filosofal, que teria o poder detransformar qualquer metal em ouro, e o elixir dalonga vida, que tornaria o ser humano imortal, cria-ram um grande número de aparelhos de laborató-rio e desenvolveram processos importantes para aprodução de metais, de papiros, de sabões e demuitas substâncias, como o ácido nítrico, o ácidosulfúrico, o hidróxido de sódio e o hidróxido depotássio.

Sobre essas substâncias, ácidos e bases, pode-seafirmar que:

a) as fórmulas do ácido nítrico e do ácido sulfúricosão HONO3 e H2SO4, respectivamente.

b) a reação entre ácido nítrico e o ácido sulfúricoconduz à produção de apenas um sal.

c) o hidróxido de sódio não reage com o ácidonítrico, pois se trata de uma base forte.

d) na reação entre ácido sulfúrico e o hidróxido desódio podem ser formados dois sais.

e) a reação entre o ácido nítrico e o hidróxido depotássio pode conduzir à formação de dois sais: oCu(NO3)2 e o Na2NO3.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II 79

Gabarito

01. e

I e II. CaCO3 + 2 H+ → Ca2+ + CO2 + H2O

III. Fe + 2 H+ → Fe2+ + H2

02. c

I. acidez ↑ pH ↓Verdadeira

II. Verdadeira

III. Água destilada: pH = 7

pHchuva ácida < 7

Falsa

03. c

O óxido de cálcio apresenta caráter básico e, naágua, forma uma base: Ca(OH)2.

O hidróxido de cálcio reage com a acidez do solo,formando água.

04. a

05. a

06. c

07. d

08. d

A formação de produto gasoso é sinal da ocorrênciade uma reação.

09. e

O teor de enxofre no carvão mineral é maior do queno carvão vegetal. Sua queima produz óxidos deenxofre, especialmente SO3 que reage com água:

SO3 + H2O → H2SO4

10. d

80 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - Vol. II