Prof. Jair Alberto Nogueira

1. Prof. Jair Alberto Nogueira Funções Inorgânicas

2. Funções químicas • Função química corresponde a um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes. • As substâncias inorgânicas podem ser classificadas em quatro funções: • Ácidos • Bases • Sais • Óxidos • Assim, numa reação química, todos os ácidos, por exemplo, terão comportamento semelhante.

3. Ácidos Ácidos: são substâncias compostas que apresentam exclusivamente o cátion o Hidrogênio (H+), ligado a um ânion qualquer. HCl H+ + Cl- H2SO4 2H+ + SO42- H3PO4  3H++ PO43-

4. Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Carbono(C) Inorgânicos ( HBr, HF, HNO3 ) Orgânicos (H2CO3, H2CO2, HCN) Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr, HCN) Oxiácidos(H2SO4, H3PO4, HClO4)

5. Classificação dos Ácidos Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl, HBr, HF) Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN) Quaternário (H4[Fe(CN)6]) Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis: Monoácidos (HCl, HI, HF) Diácidos (H2SO4, H2S, ) Triácidos (H3PO4, H3BO3,) Tetrácidos (H4P2O7)

6. Quanto ao Grau de Ionização (a) Ácidos fracos: 0< a < 5% Ácidos moderados: 5% £a £ 50% Ácidos fortes : 50% < a < 100% Nº de Mol Ionizados a = Nº Inicial de Mols Ácido fraco: HClO Ácido moderado: H3PO4 Ácido forte : H2SO4 HClO4

7. y-x Quanto ao Grau de Ionização (a) Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy 0 fraco Ex.: HClO 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4

8. ico (Maior NOx) Ácido __________________ + Radical do Elemento oso (Menor NOx) Nomenclatura Oficial: Hidrácidos Seguem a seguinte regra: Ácidos + ídrico Radical do Elemento Oxiácidos Seguem a seguinte regra:

9. Exemplo: +2 - 2 H2S Ácido sulfídrico *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”, chumbo=plumbum Estanho=estanum Cobre=cuprum +2 +4 - 6 H2SO3 Ácido sulfuroso - 8 +2 +6 H2SO4 Ácido sulfúrico

10. Características gerais dos ácidos • Apresentam sabor azedo; • Desidratam a matéria orgânica; • Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; • Neutralizam bases formando sal e água; • Reagem com metais produzindo gás hidrogênio; • São tóxicos e corrosivos. (maioria)

11. Ácidos importantes: • H2SO4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria) É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm3, é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico. Pode ser obtido a partir das seguintes reações: S + O2 SO2 SO2 + ½O2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 *É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país.

12. Ácidos importantes: 2) HCl– Ác. Clorídrico (ácido muriático) Solução de hidreto de cloro em água. Apresenta forte odor, além de ser sufocante. É utilizado na limpeza de peças metálicas e de superfícies de mármore. É encontrado no suco gástrico humano. *A limpeza de superfícies com ácido clorídrico é chamada de decapagem.

13. CH3 CH3 -NO2 NO2- NO2 Ácidos importantes: 3) HNO3 – Ác. Nítrico(áqua fortis) Líquido incolor fumegante ao ar que ataca violentamente os tecidos animais e vegetais , produzindo manchas amareladas na pele. É muito usado em química orgânica para a produção de nitrocompostos. + 3HNO3  + 3H2O *As manchas na pele são causadas pela reação xantoprotéica. TNT

14. Ácidos importantes: 4) H3PO4 – Ác. Fosfórico(Acidulante INS-338) É um líquido xaporoso obtido pela oxidação do fósforo vermelho com ácido nítrico concentrado. É um ácido moderado usado na industria de vidros, preparo de águas minerais e nos refrigerantes de “cola”. Seus fosfatos são usados como adubo. *Seus fosfatos fazem parte da formulação do fertilizante “NPK”.

15. Bases De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila ou oxidrila). NaOH Na+ + OH- • Possuem OH- (direita); • Metais; • Lig. Iônicas; • Sólidas; • Fixas. Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH- Al(OH)3 Al3+ + 3OH-

16. Bases (exceção) * NH3 + H2O  NH4OH • Ametais; • Lig. covalentes; • Solução aquosa; • Volátil.

17. Nomenclatura Hidróxido de _________________ + Nº Romano Nome do Elemento Ico ou Oso • NaOH hidróxido de sódio • Fe(OH)2 hidróxido de ferro II ou Hidróxido ferroso • Fe(OH)3 hidróxido de ferro III ou Hidróxido férrico

18. Classificação Quanto ao Número de Hidroxilas - Monobases: NaOH; NH4OH - Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2 - Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3 - Tetrabases: Pb(OH)4; Sn(OH)4 Quanto ao Grau de Dissociação Iônica - Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos (1A) e metais alcalinos terrosos (2A). - Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases.

19. Classificação Quanto à Solubilidade em Água - Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos (1A) e o hidróxido de amônio (NH4OH). - Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos (2A). - Insolúveis: todos os demais hidróxidos. Monobase Forte Solúvel Tribase Fraca Insolúvel Al(OH)3 KOH

20. Características gerais das bases • Apresentam sabor caústico (adstringente); • Estriam a matéria orgânica; • Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína; • Neutralizam ácidos formando sal e água; • São untuosas(gordurosas).

21. Bases importantes: 1) NaOH– Hidróxido de sódio(Soda caústica) É um sólido branco floculado muito solúvel em água além de extremamente caústico. É usado na desidratação de gorduras, no branqueamento de fibras (celulose) e na fabricação de sabões e detergentes e como desentupidor de ralos e esgotos. *Sabões e detergentes são chamados de agentes tensoativos e possuem caráter básico.

22. Bases importantes: 2) Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio(cal apagada, hidratada ou extinta) É uma suspensão aquosa de aparência leitosa, obtida a partir do CaO (cal virgem). É usada na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces. CaO + H2O Ca(OH)2 Cal Virgem Cal Apagada

23. Bases importantes: 3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio(Leite de magnésia) É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO. É usada como antiácido estomacal e também como laxante. Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O *Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis.

24. Bases importantes: 4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio(Maalox) É uma suspensão gelatinosa que pode adsorver moléculas orgânicas que por ventura estejam em solução aquosa (no tratamento da água). É usada como antiácido estomacal, para tingimentos e na preparação de lacas (resina ou verniz) para pintura artística. *Como antiácido estomacal recebe os nomes de Mylantha plus e Gelmax .

25. Sais Sal é todo composto que em água dissocia liberando um cátion  de H+ e um ânion de OH-. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. Ácido + Base  Sal + Água Salificação HCl + NaOH  NaCl + H2O HCl + NaOH NaCl + H2O Neutralização

26. Nomenclatura Obedece à expressão: Famoso mosquito no bico do pato (nome do ânion) de (nome do cátion) Sufixo do ácido Sufixo do ânion ídrico eto ico ato oso ito H2SO4 + Ca(OH)2 H2SO4 + Ca(OH)2  H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O Sulfato de cálcio (gesso)

27. Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total (H+ioniz= OH-): H2CO3 + Ca(OH)2  H2CO3 + Ca(OH)2 H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O 2 NaOH+ H2SO4Na2SO4 +2H2O

28. H2CO3 Sais importantes: 1) NaHCO3 – Bicarbonato de sódio(ENO,Sonrisal) É um pó branco que perde CO2 com facilidade (efervescência). É usado como antiácido estomacal , fermento químico e nos extintores de incêndio. NaHCO3 + H2O NaOH+ H2O+ CO2 *Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa.

29. Sais importantes: 2) CaCO3 – Carbonato de cálcio(mármore,calcáreo) É um sólido branco que por aquecimento perde CO2 e produz CaO (calcinação). É usado na fabricação de cimentos(Portland), como corretivo do solo e como fundente em metalurgia. CaCO3 CaO+ CO2 *Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara).

30. Sais importantes: 3) NaNO3 – Nitrato de sódio(Salitre do Chile) É um sólido cristalizado no sistema cúbico, além de ser um ótimo oxidante para reações químicas. É usado na fabricação de fertilizantes e explosivos. *Nos Andes era utilizado na conservação da carne por ser higroscópico.

31. Sais importantes: 4) NH4Cl– Cloreto de amônio(Sal amoníaco) É um sólido granulado obtido do líquido amoniacal das fábricas de gás. É usado na fabricação de fabricação de pilhas secas, na soldagem , na galvanização do ferro e na fabricação de tecidos. *Por ser higroscópico é utilizado na fabricação de bolachas.

32. Óxidos Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: E2OX Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3

33. Nomenclatura (Prefixo) + óxidode (prefixo) + elemento Regra geral: CO N2O5 P2O3 H2O • monóxido de monocarbono • pentóxido de dinitrogênio • trióxido de difosforo • monóxido de dihidrogênio Uma carga - óxidode_______ Para metais: Duas cargas- óxidode______ + Nº Romano ou Oso ou Ico Na2O Al2O3 FeO Fe2O3 • óxido de sódio • óxido de alumínio • óxido de ferro II (óxido ferroso) • óxido de ferro III (óxido férrico)

34. Classificação • Óxidos Ácidos • Óxidos Básicos • Óxidos Anfóteros • Óxidos Neutros • Óxidos Duplos • Peróxidos • Superóxidos

35. Óxidos Básicos Classificação 18 1 13 14 15 16 17 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Óxidos Ácidos (anidridos) Nox ≥+4 Óxidos Anfóteros OB + H2O  BASE OB + ÁCIDO  SAL + ÁGUA OA + H2O  ÁCIDO OA + BASE  SAL + ÁGUA ÓXIDO DUPLO OU MISTO= Me3O4 ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS= CO, NO, N2O. PERÓXIDOS= ....O2 SUPERÓXIDOS= ....O4 H, G1 e G2

36. Óxidos Básicos (metálicos) São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água. Óxido básico + H2O  base 2NaO + H2O  2NaOH CaO + H2O  Ca(OH)2 CaO (cal virgem, cal viva ) Óxido básico + ácido  sal + H2O MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O

37. Óxidos Ácidos (anidridos) São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água. Óxido ácido + H2O  ácido CO2 + H2O  H2CO3 (gás carbônico) – EFEITO ESTUFA N2O5 + H2O  2HNO3 “chuva ácida” SO3 + H2O  H2SO4 Óxido ácido + base  sal + H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

38. Óxidos Anfóteros (anfipróticos) São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água. Óxido anfótero + ácido/base  sal + água ZnO + 2HCl  ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O Al2O3 - ZnO ZnO (hipoglós) Al2O3(alumina)

39. Óxidos importantes: 1) ZnO– óxido de Zinco(Hipoglós) É um sólido branco de caráter anfótero (anfiprótico). É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na industria de tintas e na galvanização do ferro. *A proteção de superfícies metálicas com tintas ou metais de sacrifício é chamada de proteção anódica.

40. Óxidos importantes: 2) Al2O3 – óxido de Alumínio(Bauxita, Alumina) É um sólido muito duro (dureza 9) de onde é extraído por eletrólise o alumínio metálico. Na forma cristalizada é encontrado nas safiras e nos rubis. *É um óxido anfótero abrasivo que também pode ser chamado de Coríndon.

41. Óxidos importantes: 3) H2O2 – Peróxido de hidrogênio(água oxigenada) É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise). É utilizada como agente oxidante e bactericida. H2O2 H2O + ½O2 *Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz.

42. Óxidos importantes: 4) Fe3O4 – Tetróxido de triferro(magnetita, imã) É um sólido escuro que apresenta características ferromagnéticas. É utilizado na fabricação de caixas de som e aparelhos eletrônicos em geral. FeO + Fe2O3 Fe3O4 *A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido .