Funções inorgânicas (Ácido, Base e Sais)

Funções inorgânicas (Ácido, Base e Sais)

1. As principais funções inorgânicas são 4: ácidos, bases, sais e óxidos.

   • ACIDO
     • são compostos covalentes, ou seja, que compartilham elétron nas suas ligações. Eles têm a capacidade de ionizar em água, ou seja, formar cargas, liberando o H+ como único cátion. As principais características dos ácidos são sabor azedo, Ph inferior a 7 e na presenca de fenolftaleina (indicar acido/base) fica incolor 
     • Os acidos podem ser classificados de acordo com:
       • 1: Pesenca de oxigenio; 2: Numero de hidrogenios ionizaveis (H+); 3: Graude ionizacao (forca); 4:Volatilidade.
       • 1: A presenca de oxigenio
         • Hidrácido: não possui oxigênio. Exemplos: HCl, HBr,H2S; Oxiácido: possui oxigênio: Exemplos: H2SO4, HClO4, HNO3.
       • 2: O numero de hidrogenios ionozaveis (H+)
         • Hidrogênios liberados em meio aquoso na forma de seu cátion H+(aq)): Monoácido: libera um H+;-Diácido: libera dois H+; Triácido: libera três H+; Tetrácido: libera quatro H+No caso dos hidrácidos, todos os hidrogênios que ele possuir serão ionizáveis.
       • 3: O grau de ionizacao (forca)
         • O grau de ionização de um ácido é calculado da seguinte forma: α =  quantidade de moléculas que se ionizaram /    quantidade de moléculas que inicialmente foram dissolvidas. 100%. Isso quer dizer que quanto maior for o grau de ionização, maior será a concentração de íons presentes na solução, o que faz com que o ácido tenha maior condutibilidade elétrica e seja mais forte.Ao encontrar o α, podemos avaliar a força do ácido de acordo com o seguinte padrão: Forte: α ≥ 50% Moderado: 5% < α < 50%Fraco: 5% ≤ αVale ressaltar que a força dos ácidos deve ser estudada de acordo com dois diferentes aspectos:a) Quanto à presença ou não de oxigênios na composição dos ácidos:→ Hidrácidos: São ácidos que não apresentam oxigênio na sua composição, como o HF, o HCl e o H2S. Em relação à força, os hidrácidos podem ser:Hidrácidos fortes: exclusivamente os ácidos clorídrico (HCl), bromídrico (HBr) e iodídrico (HI);Hidrácidos moderados: Apenas o ácido fluorídrico (HF);Hidrácidos fracos: qualquer outro hidrácido.→ Oxiácidos: São ácidos que apresentam oxigênio na sua composição, como o HClO, H2SO3 e o H4P2O7. Em relação à força, os oxiácidos podem ser:Oxiácidos fortes: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em, no mínimo, 2.Exemplos:- HIO44 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 3H4P2O77 átomos de oxigênio – 4 hidrogênios ionizáveis = 3H2SO44 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 2Oxiácidos moderados: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 1Exemplos:- HClO22 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 1 H2SO33 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 1 H3PO44 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 1OBS.: No ácido carbônico (H2CO3), o resultado da diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios ionizáveis é 1, mas se trata de um oxiácido fraco.Oxiácidos fracos: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 0.Exemplos:- HClO1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0 H3BO33 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 0 HBrO1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0
       • 4: A volatilidade
         • Volatilidade é a capacidade das substâncias passarem do estado líquido para o gasoso em temperatura ambiente. Desse modo, para classificar os ácidos quanto à volatilidade é preciso considerar os pontos de ebulição dos ácidos: .Ácidos fixos: possuem pontos de ebulição acima de 100°C e mudam de estado muito lentamente em temperatura ambiente. Exemplos: H2SO4(aq) (PE=340°C), H3PO4(aq) (PE=213°C).   .Ácidos Voláteis: possuem pontos de ebulição abaixo de 100°C e em temperatura ambiente passam facilmente para o estado de vapor. Exemplos: HCl(aq) (PE=-85°C), H2S(aq) (PE=- 59,6°C).
     • Nomenclatura
       • Primeiro é preciso classificar o ácido, que é dividido em dois grupos: • ácidos sem  oxigênio: hidrácidos • ácidos com oxigênio: oxiácidos. Hidrácidos: nos ácidos sem oxigênio a nomenclatura é bem simples, é só seguir a regra abaixo:Ácido ....prefixo do elemento +.. ídrico                 Os nomes dos hidrácidos são formados acrescentando-se a terminação ídrico às primeiras letras do nome do elemento químico. Exemplos: HCl – ácido clorídrico HBr – ácido bromídrico HI – ácido iodídrico Oxiácidos: os nomes dos ácidos com oxigênio são dados a partir das reações de ionização dos mesmos:Demonstração: faça a reação de ionização do ácido H2CO3.H2CO3 → 2 H+ + CO3-2O ânion CO3-2 é denominado carbonato. A partir desse nome, estabeleça uma comparação seguindo o quadro abaixo: Ânions=Sufixo do acido ITO=oso ATO=ico Como a terminação de carbonato é ATO, a nomenclatura para o ácido da qual deriva esse ânion será ácido carbônico (sufixo – ico): H2CO3 → 2 H+ + CO3-2Ácido carbônico             carbonato      Veja mais exemplos:Nomear corretamente os compostos: HClO e HNO2.Reação de ionizaçãoHClO → H+ + ClO-     Ácido   hipocloritohipocloroso                  HNO2 → H+ + NO2Ácido nitroso        nitrito      Como se vê, o ânion hipoclorito dá origem ao ácido hipocloroso, e o ânion nitrito ao ácido nitroso.Como toda regra tem exceção, veja como nomear os ácidos derivados do enxofre e fósforo:H2SO3 – Ácido sulfurosoNos oxiácidos que contêm ânions do enxofre, coloca-se a sigla -ur antes do sufixo.H3PO4 – Ácido fosfóricoNos oxiácidos que contêm ânions do fósforo, coloca-se a sigla -or antes do sufixo.  Alteração <- terminação do anion (para melhor decorar) ico <- ato (bico de pato) oso <- ito (osso de cabrito) ídrico <- eto (Frederíco no espeto)  
   • BASE
     • Uma base (também chamada de álcali), de acordo com a química clássica, é qualquer substância que libera única e exclusivamente o ânion OH– (íons hidroxila ou oxidrila) em solução aquosa. Soluções com estas propriedades dizem-se básicas ou alcalinas. Bases possuem um sabor adstringente, isto é, conseguem prender a mucosa bucal. Por exemplo, quando se come uma banana verde, a impressão é que a língua ficou presa.São ótimos condutores de corrente elétrica, quando estão dissolvidas em água.Conseguem mudar a cor de certas substâncias. No caso da Fenolftaleína, caso a mesma esteja incolor, as bases lhe dão uma cor avermelhada.Outra característica das bases é que quando são colocadas em contato com os ácidos, elas conseguem produzir sal e água e apresentam um ph >7,0
     • As bases podem ser classificadas de acordo com:
       • 1: o numero de hidroxilas (OH-); 2: o seu grau de dissociacao (forca); 3: a sua solubilidade em agua.
       • 1: O seu numero de hidroxilas (OH-)
         • São classificadas nesta categoria de acordo com a quantidade de íons hidroxilas (OH–) que possuem em sua composição, podendo ser monobases, quando possuem apenas um íon; Dibases, liberando dois OH–; Tribases, quando são três íons; Ou tetrabases, liberando quarto.
       • 2: Ao grau de dissociacao (forca)
         • Esta classificação está relacionada com a solubilidade. Isto é, quanto maior for a solubilidade de uma base, maior será o seu grau de dissociação. Por essa razão, dividimos os compostos em bases fortes e bases fracas. Bases Fortes: Apresentam elevado grau de dissociação, sendo levado em consideração as bases solúveis e pouco solúveis. Sao formadas por metais dos grupos 1 e 2 da tabela periodica. Exemplos: LiOH,NaOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2 OBS: O hidróxido de amônio (NH4OH), é uma exceção desta regra. Apesar de ser classificado como uma base solúvel, o seu grau de ionização é pequeno, por essa razão, ele é  classificado como uma base fraca.Bases Fracas: Apresentam baixo grau de dissociação e, por isso, estão relacionadas com as bases insolúveis. Exemplos: NH4OH,Al(OH)3, Fe(OH)2,Ni(OH)3
       • 3: A sua solubilidade em agua
         • Classificada de acordo com a sua capacidade de dissolver-se em contato com a água. Sendo assim, podem ser de três tipos: Solúveis, pouco solúveis ou praticamente insolúveis. Exemplos: Solúveis= Bases formadas por Metais Alcalinos e Hidróxido de Amônio. NaOH, CsOH,NH4OH Pouco Solúveis= Bases formadas por Metais Alcalinos Terrosos.Ba(OH)2,Sr(OH)2Com exceção de Be(OH)2 e Mg(OH)2, que apesar de serem formadas por Metais Alcalinos Terrosos, são consideradas Praticamente Insolúveis, devido à pequena solubilidade que apresentam.Praticamente Insolúveis= Bases formadas por outros Metais e Hidróxido de Berílio e Magnésio.Fe(OH)3,Be(OH)2,Mg(OH)2
       • Nomenclaturas
         • O nome dado a cada estrutura que compõe o grupo das bases depende do número de oxidação que cada uma possui em seu radical, sendo separadas em fixas e variáveis. Oxidação fixaQuando os metais possuem apenas um radical de NOX, são caracterizados como metal com número de oxidação fixa e, por isso, recebem o nome da seguinte forma: Hidróxido + o nome do elemento.Exemplos:NaOH: Hidróxido de sódioBa(OH)2: Hidróxido de bárioAl(OH)3: Hidróxido de alumínioOxidação variávelJá quando o número de NOX varia em um determinado metal, o elemento se enquadra na classificação de metal com número de oxidação variável. Sendo, por essa razão, chamado de uma forma referente ao número maior ou menor de NOX.Hidróxido + prefixo do nome do elemento+OSO   (Menor NOX)Hidróxido + prefixo do nome do elemento+ICO   (Maior NOX)Exemplos:Fe(OH)2: Hidróxido ferrOSO (Nox = + 2)Fe(OH)3: Hidróxido férrICO (Nox = + 3)Pb(OH)2: Hidróxido pumblOSO (Nox = + 2)Pb(OH)4: Hidróxido plumblICO (Nox = + 4)
   • SAIS
     • São substâncias que sofrem dissociação em solução aquosa, liberando pelo menos um cátion diferente de H+ e pelo menos um ânion diferente de OH–. São formadas entre a reação de   um ácido com uma base.
     • Classificação dos sais quanto:
       • A natureza dos íons que os formam
         • Sais neutros ou normais: São aqueles cuja fórmula não possui hidrogênio ionizável (H+) nem hidroxila (OH–). Exemplo: NaCl.  Sais ácidos ou hidrogenossais: São aqueles cujo ânion contém hidrogênio ionizável. Exemplo: NaHCO3, que forma o ânion HCO3–. Sais básicos ou hidroxissais: Ao sofrerem dissociação dão origem a dois ânions, sendo um deles a hidroxila. Exemplo: BaOHCl, que, ao se dissociar, forma os ânions OH– e Cl–. Sais mistos: São compostos por dois cátions diferentes entre si e diferentes de H+ ou dois ânions diferentes entre si e diferentes de OH–. Exemplo: NaKSO4. Sais hidratados: Possuem moléculas de água em seu retículo cristalino. Nesse caso, a nomenclatura é formada acrescentando-se ao nome do sal o termo “hidratado”, precedido do prefixo indicativo da quantidade de moléculas de água existente. Exemplo: CaSO4.2H2O → sulfato de cálcio di-hidratado. Formação dos saisOs sais são formados misturando-se em uma mesma solução aquosa um ácido e uma base. Nesse caso,  o ânion proveniente do ácido se une ao cátion proveniente da base, dando origem a um sal (reação de salificação). O íon H+ proveniente da ionização do ácido, por sua vez, reage com o íon OH– proveniente da dissociação iônica da base resultando na formação de água (reação de neutralização).Quando a quantidade de H+ é igual à quantidade de OH–, diz-se que houve uma neutralização total, pois não sobram cátions H+ ou ânions OH– na solução. Os sais formados nesse processo não possuem hidrogênio ionizável nem hidroxila em sua composição, sendo classificados, portanto, como sais neutros ou normais. Exemplo:HCl  +  NaOH  →  NaCl  +  H2O Já no caso de a mistura entre o ácido e a base ocorrer em proporções diversas daquela que levaria à neutralização total, ocorrerá apenas uma neutralização parcial e o sal formado será ácido ou básico, dependendo do íon que estiver em quantidade maior. Exemplo: H2SO4  +  NaOH  →  NaHSO4 (sulfato ácido de sódio) +  H2O HNO3  +  Mg(OH)2  →  Mg(OH)NO3 (nitrato básico de magnésio)  +  H2O  
       • Quantidade de elementos constituintes
         •    Os sais que possuem dois elementos diferentes são classificados como binários (exemplos: NaCl, KI, CaCl2), os que possuem três elementos diferentes são classificados como ternários (exemplos: CaSO4, Al2(SO4)3) e os que possuem quatro elementos diferentes são classificados como quaternários (exemplos: NaHCO3, KHSO4).     
       • Solubilidade
         • A solubilidade dos sais está relacionada com a capacidade de dissolução na água que esses compostos apresentam. Sempre que nos reportarmos à solubilidade de um sal, o solvente empregado será a água. Sal solúvel (sal que apresenta boa solubilidade em água); Sal praticamente insolúvel (sal que se dissolve em quantidade extremamente desprezível em água, mas ocorre algum tipo de dissolução, por menor que seja). Para determinar a solubilidade dos sais em água, basta conhecer o ânion presente no sal. Veja as regras que se dirigem aos tipos de ânions:    Nitrato (NO3-) e  nitrito (NO2-): todo sal que apresenta esses ânions são solúveis; Carbonato (CO3-2) e  Fosfato (PO4-3) : solúvel apenas com elementos da família IA e com o NH4+;  Sulfeto (S-2): solúvel apenas com elementos da família IA , II A e com o NH4+;    Halogenetos (F-, Cl-, Br-, I-): com os cátions Ag+ Cu+,, Hg2+2 e Pb+2, são insolúveis;  
     • Nomenclatura dos sais
       • Segue uma regra proposta pela União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC). Porém, o que foi estabelecido pela IUPAC não abrange todos os sais, já que eles podem apresentar componentes diferentes, os quais devem ser relatados em seus nomes. De forma geral, para realizar a nomenclatura, devemos levar em consideração o cátion (Y+) e o ânion (X-) presentes no sal e a seguinte regra:   Sal normal:  Nome do ânion + de + nome do cátion   Sais duplos com dois cátions Nome do ânion + duplo + de + nome do cátion (mais eletropositivo) + vogal e + nome do cátion (menos eletropositivo)   Exemplo: KAgCr2O7 Esse sal apresenta a prata (cátion monovalente menos eletropositivo), o potássio (cátion monovalente mais eletropositivo) e o ânion dicromato, por isso, seu nome é dicromato (duplo) de potássio e prata.    Sais duplos com dois ânions Nome do ânion (mais eletronegativo) + hífen + nome do ânion (menos eletronegativo) + de + nome do cátion Exemplo: PbNO2PO4 Apresenta o chumbo (Pb+4), o nitrito (ânion mais eletronegativo) e o fosfato (ânion menos eletronegativo), por isso, seu nome é nitrito-fosfato de chumbo IV. Sais hidrogenados Prefixo referente à quantidade de hidrogênios + hidrogeno + nome do ânion + de + nome do cátion Exemplo: AgHCO3 Apresenta um (mono) átomo de hidrogênio, o ânion carbonato (CO3-2) e a prata (Ag+1), por isso, seu nome é mono-hidrogeno-carbonato de prata.      Sais hidroxilados   Prefixo referente à quantidade de hidroxilas + hidróxi + nome do ânion + de + nome do cátion Exemplo: Ti(OH)2SO3   Apresenta duas (di) hidroxilas, o ânion sulfito (SO3-2) e o titânio (Ti+4), por isso, seu nome é di-hidróxi-sulfito de titânio IV.    

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