Ciências da Natureza

1. Ciências da Natureza Química Aula 5 Samara de Araújo Dantas

2. Formulas eletrônicas e estruturais • Estruturas de Lewis ou fórmulas eletrônicas: representações dos pares de elétrons das ligações covalentes entre todos os átomos da molécula, - participantes das ligações covalentes. • Fórmulas estruturais planas: representações, por traços de união, de todas as ligações covalentes entre todos os átomos da molécula. • Simples ligação: ligação covalente entre dois átomos (A - B).Ligação dupla: duas ligações covalentes entre dois átomos (A = B).Ligação tripla são três ligações covalentes entre dois átomos (A= B).

3. Número de oxidação - Nox • é um número associado à carga de um elemento numa molécula ou num íon. O nox de um elemento sob forma de um íon monoatômico é igual à carga desse íon, portanto é igual à eletrovalência do elemento nesse íon. O nox de um elemento numa molécula e num íon composto é a carga que teria o átomo desse elemento supondo que os elétrons das ligações covalentes e dativas se transferissem totalmente do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo, como se fosse uma ligação iônica.

4. Dissociação e ionização Teoria de Arrhenius • Arrhenius realizou numerosas experiências relacionadas com a passagem de corrente elétrica através de soluções aquosas e baseando-se nessas experiências formulou a hipotese de que tais soluções deveriam conter partículas carregadas: íons. Teoria da dissociação iônica Determinadas substâncias, quando dissolvidas em água, são capazes de dar origem a íons positivos (cátions) e negativos (ânions) Compostos iônicos conduzem eletricidade NaCl (aq)

5. Funções inorgânicas • As principais funções químicas inorgânicas – ácidos, bases, sais e óxidos– são encontradas em nosso cotidiano e também em nosso organismo. Ex: o ácido clorídrico é um dos constituintes do suco gástrico, encontrado no estômago; a soda cáustica é constituinte de produto de uso doméstico para desentupir pias e utilizado para fabricar o sabão e a cal viva, utilizado na construção civil, é constituída pelo óxido de cálcio.

6. Funções inorgânicas Ácido • Apresentam propriedades característica: • o sabor azedo facilmente identificado em frutas cítricas, como limão, laranja e maçã; • formar soluções aquosas condutoras de eletricidade; • provocar efervescência, quando em contato com o calcário; • produzir mudança de cor nos indicadores ácido-base. Ácidos - proveniente do latim acidus - azedo, picante

7. Funções inorgânicas Ácido - Definição Segundo Arrhenius • São substâncias que , em solução aquosa, sofrem ionização liberando como cátion somente H+ (hidrônio), ou produzindo o cátion o H3O+ (hidroxônio). Classificação quanto à presença de oxigênio na molécula Equação geral Água HxA H+ (aq) + Ax- • Oxiácidos • possuem oxigênio • Exemplos: HNO3 , HClO3 , H2SO4, H3PO4, etc • Hidrácidos • não possuem oxigênio Exemplos: HCl, HCN, HF, HI, HBr, H2S, etc.

8. Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis • Monoácidos (ou monopróticos) – apresentam um hidrogênio ionizável. • Exemplos: HCl, HBr, HNO3 . • Diácidos (ou dipróticos) – apresentam dois hidrogênios ionizáveis. • Exemplos: H2S, H2SO4. • Triácidos – apresentam três hidrogênios ionizáveis. • Exemplos: H3PO4 , H3BO3. • Tetrácidos – apresentam quatro hidrogênios ionizáveis. • Exemplos: H4SiO4 , H4P2O7

9. Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao número de elementos químicos • Binário – dois elementos químicos diferentes. Exemplos: HCl, H2S, HBr. • Ternário – três elementos químicos diferentes. Exemplos: HCN, HNO3 , H2SO4 . • Quaternário – quatro elementos químicos diferentes. Exemplos: HCNO, HSCN

10. Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto à volatilidade (ponto de ebulição) • Ácidos voláteis- ácidos com baixo ponto de ebulição (PE). Ex.: todos os hidrácidos (HCl, HF, HI, HBr, HCN, H2S), HNO3, HCOOH e CH3COOH. • Ácidos fixos - ácidos com elevado ponto de ebulição (PE). Ex.: H2SO4 (PE = 340ºC), H3PO4 (PE = 213ºC) e H3BO3 (PE = 185ºC).

11. Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao grau de ionização (força de um ácido) • Ácidos fortes: possuem α > 50% • Ácidos moderados: 5%  α  50% • Ácidos fracos: α < 5% • Para os hidracidos HidrácidosÁcidos fortes: HI > HBr > HCl.Ácido moderado: HF.Ácidos fracos: demais.

12. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Hidrácidos (HxE) Oxiácidos (HxEzOy)

13. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura

14. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura

15. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura • Regra geral para elementos que formam 2 ou mais oxiácidos: • Como vemos na tabela acima, todo oxiácido padrão tem terminação ico. Se tivermos um ácido com:a) um oxigênio a mais que o padrão, acrescentamos o prefixo per;b) um oxigênio a menos que o padrão, a terminação muda para oso;c) dois oxigênios a menos que o padrão, a terminação continua oso e acrescentamos o prefixo hipo.

16. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura

17. Funções inorgânicas Bases • Apresentam propriedades características: • Possuem sabor amargo ou cáustico (adstringente – que “amarra” a boca); •  Modificam a cor dos indicadores ácido-base; • Conduzem a corrente elétrica quando fundidos ou em solução aquosa; • Reage com ácidos produzindo sal e água Base (alcalino) – proveniente de alcalis devido semelhança com as cinzas de plantas chamadas alcalis.

18. Funções inorgânicas Base - Definição Segundo Arrhenius • São substâncias que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único tipo de ânion o OH-(aq) . Equação geral Água C(OH)x Cx+ (aq) + x OHx-(aq) • Oxiácidos • possuem oxigênio • Exemplos: HNO3 , HClO3 , H2SO4, H3PO4, etc • Hidrácidos • não possuem oxigênio Exemplos: HCl, HCN, HF, HI, HBr, H2S, etc.

19. Funções inorgânicas Base - Classificação Quanto ao número de hidroxilas na fórmula da base • Monobase→   uma hidroxila na fórmula da base. • Ex.: NaOH, KOH, AgOH, etc. • Dibase →   duas hidroxilas na fórmula da base. • Ex.: Ca(OH)2, Mg(OH)2, Zn(OH)2, etc. • Tribase→   três hidroxilas na fórmula da base. • Ex.: Al(OH)3, Fe(OH)3, Mn(OH)3, etc. • Tetrabase→   quatro hidroxilas na fórmula da base. • Ex.: Mn(OH)4, Sn(OH)4, Pb(OH)24, etc.

20. Funções inorgânicas Base - Classificação Quanto a solubilidade das bases em água • Totalmente solúveis→ bases de metais alcalinos (1A) e o hidróxido de amônio (NH4OH). • Parcialmente solúveis → bases de metais alcalinos terrosos (2A). • Praticamente insolúveis→ bases dos demais metais.

21. Funções inorgânicas Base - Classificação  Quanto ao grau de dissociação (força das bases) • Para que uma base se dissocie é necessário que esta base esteja dissolvida em água, com isso teremos: • Exceção: O hidróxido de amônio (NH4OH) é uma base solúvel, mas que apresenta um pequeno grau de ionização, desta forma, esta base é classificada como solúvel e fraca.

22. Funções inorgânicas Base - Classificação Resumindo teremos: • Bases fortes → bases dos metais da família 1A e 2A. • Bases fracas → bases dos demais metais, Be(OH)2, Mg(OH)2 e NH4OH. •  Quanto a volatilidade das bases • Base volátil → o hidróxido de amônio (NH4OH) é a única base volátil (baixo ponto de ebulição). • Bases fixas → todas as demais bases são consideradas não voláteis ou fixas (alto ponto de ebulição).

23. Funções inorgânicas Base - Nomenclatura Para cátions que formam uma única base: Os cátions que formam uma única base são: metais da família 1A  e 2A, Ag+, Zn2+, Al3+ e NH4+ (amônio). Mas também é cessário conhecer o número de hidroxilas

24. Funções inorgânicas Base - Nomenclatura • Para montar a fórmula da base a partir dos nomes, é necessário sabermos que na formulação das base C(OH)x, o número de hidroxilas da base (X) dependerá da carga do cátion (C). Desta forma, teremos: cátions com carga +1 à 1 OH na fórmula; cátions com carga +2 à 2 OH na fórmula e cátions com carga +3 à 3 OH na fórmula.

25. Funções inorgânicas Base - Nomenclatura Para cátions que formam mais de uma única base: Ex: Hidróxido ferrico Hidróxido ferroso

26. Funções inorgânicas Base - Nomenclatura