QUÍMICA. Professora Caroline Azevedo

Transcrição

1 QUÍMICA Professora Caroline Azevedo FUNÇÕES INORGÂNICAS Ácidos Segundo Arrhenius, toda substância que em solução aquosa sofre ionização produzindo como cátion, apenas o íon H +, é um ácido. Ex. H 2 O + H 2 SO 4 2 H 3 O + + SO 4 2 Os ácidos podem ser classificados de acordo com a sua força pelo seu grau de dissociação: - Hidrácidos: Fortes: HCl; HBr e HI Médio: HF Fracos: Todos os demais. - Oxiácidos: A diferença (x) entre o nº de átomos de oxigênio e o nº de hidrogênios ionizáveis. x = 0 Fraco H 3 BO 3 : x = 3 3 = 0 x = 1 Médio HNO 2 : x = 2 1 = 1 x 2 Forte H 2 SO 4 : x = 4 2 = 2

2 Ácidos NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS - Hidrácidos: Ácido + ametal + ÍDRICO HCl: ácido clorídrico H 2 S: ácido sulfídrico Observações.: Enxofre (S) possui nox = +4 e nox = +6 Carbono (C) possui nox= +2 e nox= +4 Ácidos NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS - Oxiácidos: Ácido HIPO...OSO Ácido...OSO Ácido...ICO Ácido PER...ICO Ex.: HClO Ácido Hipocloroso HClO 2 Ácido Cloroso HClO 3 Ácido Clórico HClO 4 Ácido Perclórico Ordem crescente de NOX

3 Bases ou Hidróxidos Segundo Arrhenius, é todo composto que em solução aquosa sofre dissociação iônica, liberando o íon OH. Ex. H 2 O + Pb(OH) 2 Pb 2+ (aq) + 2 OH - (aq) As bases podem ser classificadas de acordo com a sua força: -Fortes: Família dos metais alcalinos e dos metais alcalinos terrosos (Exceção do Be e Mg). Exemplos: NaOH, KOH, Ba(OH) 2, Ca(OH) 2 -Fracas: São as demais bases. Exemplos: NH 4 OH, AgOH, Al(OH) 3 Bases ou Hidróxidos NOMENCLATURA DAS BASES Hidróxido + Nome do metal Ex.: KOH Hidróxido de Potássio NH 4 OH Hidróxido de Amônio Nox de metais variáveis: Utilizar o OSO para o menor nox e o ICO para o maior nox. Fe(OH) 2 hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II. Fe(OH) 3 hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III. CuOH hidróxido cuproso ou hidróxido de Cobre I Cu(OH) 2 hidróxido cúprico ou hidróxido de Cobre II Principais elementos com NOX variável: - Cu e Hg: +1 / +2 - Fe, Co, Ni: +2/ +3 - Pb, Pt, Sn: +2/ +4 - Cr: +2/+3/+6

4 Sais Sal é todo composto que em solução aquosa possui pelo menos um cátion diferente do H +, e pelo menos um ânion diferente do OH. Podemos também afirmar que sal é um composto obtido pela neutralização de um ácido por uma base. Exemplos: HCl + NaOH NaCl + H 2 O HBr + KOH KBr + H 2 O 2HNO 3 + Ca(OH) 2 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O Sais A nomenclatura dos sais normais é feita citando-se o nome do ânion, proveniente do ácido (mudando-se a terminação) seguido do nome do cátion, proveniente da base. Ex.: HCl + NaOH NaCl + H 2 O Ácido Clorídrico Hidróxido de Sódio Cloreto de Sódio Ex.: HNO 2 + AgOH AgNO 2 + H 2 O Ácido Nitroso Hidróxido de Prata Nitrito de Prata Ex.: H 2 CO 3 + Fe(OH) 2 FeCO H 2 O Ácido Carbônico Hidróxido Ferroso Carbonato de Ferro II

5 Óxidos É o conjunto de compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Exemplos: Na 2 O; H 2 O; Al 2 O 3 ; SO 3 ; CaO Classificação dos óxidos: Básicos: Reagem com água, formando uma base, e reagem com ácidos, formando sal e água. Exemplos: K 2 O + H 2 O 2 KOH K 2 O + 2 HCl 2 KCl + H 2 O Ácidos: Reagem com água formando ácido, e reagem com bases, formando sal e água. Exemplos: SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 SO NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O Óxidos Classificação dos óxidos: Neutros: São óxidos moleculares que não reagem com água, nem com base ou ácidos. CO, NO e N 2 O Peróxidos: São compostos que possuem em sua estrutura o grupo (O 2 ) 2. Os peróxidos mais comuns são formados por hidrogênio, metais alcalinos e metais alcalinos terrosos. Na 2 O 2 : peróxido de sódio CaO 2 : peróxido de cálcio H 2 O 2 : peróxido de hidrogênio

6 Reações Químicas Equação química é a representação de uma reação química. Reagentes -> Aquilo que for consumido no processo. Produtos -> Tudo aquilo que for produzido no processo. aa + bb cc + dd A e B -> Reagentes C e D -> Produtos A,b,c,d -> Coeficientes da reação (Número de mol) Alguns símbolos importantes: (s); (l); (g); (aq) -> indicam o estado físico da substância; -> aquecimento Balanceamento de Equações Químicas Se trata de acertar os coeficientes estequiométricos das reações. A quantidade de átomos presentes nos reagentes, deverá ser a mesma nos produtos. Métodos: 1. Por tentativa Acerta-se o número de átomos da reação, logo depois acerta-se o número de elétrons envolvidos na reação química. Ex.: SO 2 + O 2 -> SO 3

7 Balanceamento de Equações Químicas Métodos: 2. Regra do MACHO Balancear de acordo com a ordem: Metal Ametal Carbono Hidrogênio Oxigênio Ex.: Br 2 + NaOH NaBr + NaBrO 3 + H 2 O Balanceamento por redox Para balancearmos equações que envolvam oxirredução, devemos seguir os procedimentos abaixo: 1) procurar todos os elementos que sofrem oxidação ou redução e determinar seus NOx antes e depois da reação. 2) calcular a variação total (Δ) do NOx do oxidante e do redutor, da seguinte maneira: NOx = Variação do NOx X (nº de átomos do elemento na molécula considerada) 3) O número de elétrons recebidos deve ser igual ao número de elétrons perdidos.

8 Balanceamento por redox - Cada Alumínio perde 3 elétrons; - Cada Cu 2+ ganha 2 elétrons. Igualando o número de elétrons: 1 átomo de Alumínio perde 3 elétrons -> 2 átomos de alumínio perdem 6 elétrons 1 íon de Cu 2+ ganha 2 elétrons -> 3 íons de Cu 2+ recebem 6 elétrons. Logo: 2Al (s) + 3 Cu 2+ (aq) 2 Al +3 (aq) + 3 Cu (s) Principais reações - REAÇÕES NOS ÓXIDOS Hidratação Óxido Ácido (Anidrido) + Água Ácido SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Óxido básico + Água Base Na 2 O + H 2 O 2 NaOH Neutralização Anidrido + base Sal + Água Cl 2 O NaOH 2 NaClO 3 + H 2 O Óxido básico + Ácido Sal + Água CaO + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O Óxido básico + Anidrido Sal K 2 O + SO 3 K 2 SO 4

9 Reações com oxigênio combustão Com metais produz óxidos Exemplo: 2Cu + O 2 2CuO (óxido básico) 4Al + 3 O 2 2Al 2 O 3 (óxido anfótero) 2Na + O 2 Na 2 O 2 (peróxido) 2K + 2O 2 K 2 O 4 (superóxido) A reação é mais fácil quanto maior for a eletronegatividade do metal. COMPOSTO ORGÂNICO + O 2 CO 2 + H 2 O Reações com oxigênio combustão Com não metais produz óxidos ácidos (anidridos) Exemplo: S + O 2 SO 2 4P + 5O 2 2P 2 O 5 O oxigênio pode causar oxidação a muitos outros compostos. Exemplo: 2Na 2 SO 3 + O 2 2Na 2 SO 4 Os principais processos de combustão são do carbono, hidrogênio e de compostos orgânicos. Exemplo: 2H 2 + O 2 2H 2 O C + O 2 CO 2 (Completa) C + ½ O 2 CO (Incompleta)

10 Principais decomposições Carbonato Óxido Metálico + CO 2 Exemplos: CaCO 3 CaO + CO 2 MgCO 3 MgO + CO 2 Vale observar que esta reação não ocorre com metais da família 1A. Clorato / Perclorato cloreto + O 2 Exemplos: KCl O 4 KCl + 2 O 2 NaClO 3 NaCl + 3/2O 2 Decomposições espontâneas: Exemplos: H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 H 2 SO 3 H 2 O + SO 2 NH 4 OH NH 3 + H 2 O QUESTÃO 01

11 QUESTÃO 02 ESPCEX 2018 Conversores catalíticos (catalisadores) de automóveis são utilizados para reduzir a emissão de poluentes tóxicos. Poluentes de elevada toxicidade são convertidos a compostos menos tóxicos. Nesses conversores, os gases resultantes da combustão no motor e o ar passam por substâncias catalisadoras. Essas substâncias aceleram, por exemplo, a conversão de monóxido de carbono CO em dióxido de carbono CO 2 e a decomposição de óxidos de nitrogênio como o NO, N 2 O e o NO 2 (denominados (Nox)) em gás nitrogênio (N 2 ) e gás oxigênio (O 2 ) Referente às substâncias citadas no texto e às características de catalisadores, são feitas as seguintes afirmativas: I. a decomposição catalítica de óxidos de nitrogênio produzindo o gás oxigênio e o gás nitrogênio é classificada como uma reação de oxidorredução; II. o CO 2 é um óxido ácido que, ao reagir com água, forma o ácido carbônico; III. catalisadores são substâncias que iniciam as reações químicas que seriam impossíveis sem eles, aumentando a velocidade e também a energia de ativação da reação; IV. o CO é um óxido básico que, ao reagir com água, forma uma base; V. a molécula do gás carbônico CO 2 apresenta geometria espacial angular. QUESTÃO 02 ESPCEX 2018 Das afirmativas feitas estão corretas apenas a a) I e II. b) II e V. c) III e IV. d) I, III e V. e) II, IV e V.

12 QUESTÃO 03 ESPCEX 2017 O cobre metálico pode ser oxidado por ácido nítrico diluído, produzindo água, monóxido de nitrogênio e um sal (composto iônico). A reação pode ser representada pela seguinte equação química (não balanceada): A soma dos coeficientes estequiométricos (menores números inteiros) da equação balanceada, o agente redutor da reação e o nome do composto iônico formado são, respectivamente, a) 18; Cu; nitrato de cobre I. b) 20; Cu; nitrato de cobre II. c) 19; HNO 3 nitrito de cobre II. d) 18; NO; nitrato de cobre II. e) 20; Cu; nitrato de cobre I. QUESTÃO 04 ESPCEX 2016 O dióxido de enxofre é um dos diversos gases tóxicos poluentes, liberados no ambiente por fornos de usinas e de indústrias. Uma das maneiras de reduzir a emissão deste gás tóxico é a injeção de carbonato de cálcio no interior dos fornos industriais. O carbonato de cálcio injetado nos fornos das usinas se decompõe formando óxido de cálcio e dióxido de carbono. O óxido de cálcio, então, reage com o dióxido de enxofre para formar o sulfito de cálcio no estado sólido, menos poluente. Assinale a alternativa que apresenta, na sequência em que aparecem no texto (desconsiderando-se as repetições), as fórmulas químicas dos compostos, grifados e em itálico, mencionados no processo.

13 QUESTÃO 04 ESPCEX 2016 a) SO 2 ; CaCO 2 ; CaO 2 ; CaSO 2 b) SO 2 ; CaCO 3 ; CaO ; CO 2 ; CaSO 4 c) SO 2 ; Ca 2 CO 3 ; Ca 2 O ; CO 2 ; CaSO 3 d) SO 2 ; CaCO 3 ; CaO ; CO 2 ; CaSO 3 e) SO 2 ; CaCO 4 ; CaO ; CO ; CaSO 4 GABARITO A 3. B 4. D