QUÍMICA. Geral Funções Inorgânicas (I) Prof. Italo Mammini Filho

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1 QUÍMICA Geral Funções Inorgânicas (I) Prof. Italo Mammini Filho

2 Ácidos Segundo Arrhenius... Ionizar significa formar íons, ou seja, os ácidos são compostos moleculares (seus átomos se unem por ligações covalentes).... ácido é todo composto que ioniza em solução aquosa, produzindo H + como único cátion. Observe: HCl(aq) = H + (aq) + Cl - (aq) H 2 SO 4 (aq) = 2 H + (aq) + SO 4 2- (aq) H 3 PO 4 (aq) = 3 H + (aq) + PO 4 3- (aq)

3 Atualmente, sabemos que o íon H + não é estável. Ele se une a uma molécula de água, originando o H 3 O + (hidroxônio ou hidrônio). H perde o elétron... H + une-se à água... H 3 O + átomo de hidrogênio (1 próton; 1 elétron) cátion hidrogênio (1 próton) cátion hidroxônio ligação coordenada (dativa) H + x x O H + O H H H H

4 As equações de ionização podem, então, ser atualizadas: Antes: Hoje: HCl(aq) = H + (aq) + Cl - (aq) HCl(aq) + H 2 O(l) = H 3 O + (aq) + Cl - (aq) H 2 SO 4 (aq) = 2 H + (aq) + SO 4 2- (aq) H 2 SO 4 (aq) + 2 H 2 O(l) = 2 H 3 O + (aq) + SO 4 2- (aq) H 3 PO 4 (aq) = 3 H + (aq) + PO 4 3- (aq) H 3 PO 4 (aq) + 3 H 2 O(l) = 3 H 3 O + (aq) + PO 4 3- (aq) Apesar das diferenças, é comum o uso indistinto dos dois tipos de equação.

5 Os átomos de hidrogênio que aparecem na fórmula de um ácido e podem ser liberados como H + (H 3 O + ) são chamados de hidrogênios ionizáveis. Como regra geral, todos os H presentes na fórmula de um ácido são ionizáveis. H 3 PO 3 (2 H + ) H O P O H H O H 3 PO 2 (1 H + ) H ácidos orgânicos O H O P H O CH 3 C O H

6 Nomenclatura dos Ácidos (Regras Práticas) HIDRÁCIDOS (ácidos sem oxigênio) Ácido + nome do elemento + ÍDRICO HCl : ácido clorídrico HBr : ácido bromídrico HF : ácido fluorídrico HI : ácido iodídrico H 2 S : ácido sulfídrico HCN : ácido cianídrico Note que realmente é usado o radical da palavra (em latim) que dá nome ao elemento (ou grupo).

7 Entre os hidrácidos, são famosos: HCl : Comercialmente (impuro) é chamado ácido muriático. Usado na remoção de respingos de tinta (ou cal) numa obra também é usado para corroer metais antes da aplicação de solda além de estar presente no suco gástrico! HCl

8 HF : Uma das poucas substâncias capazes de atacar o vidro. CH35B741 H 2 S : Tem cheiro de ovo podre! HCN : É mortal, se inalado em quantidade. Esse aí do lado também é de matar!

9 OXIÁCIDOS (ácidos com oxigênio) Antes da nomenclatura, vamos recordar algo sobre número de oxidação (Nox): H, nos compostos, tem Nox = +1. O, quando à direita, tem Nox = -2. A soma de todos os Nox dos átomos numa molécula é ZERO! H 2 S O H 3 B O H 4 P 2 O

10 Se: nox = +7 PER + nome do elemento + ICO H Br O 4 ác. perbrômico Ácido + Se: nox = +5 ou +6 Se: nox = +3 ou +4 nome do elemento nome do + ICO H Br O 3 ác. brômico Se: nox = +1 ou +2 HIPO + elemento + OSO H Br O 2 ác. bromoso nome do elemento + OSO H Br O ác. hipobromoso

11 As principais exceções a essa regra prática de nomenclatura são: H 2 CO 3 : ácido carbônico H 3 BO 3 : ácido bórico H 4 SiO 4 : ácido silícico CH 3 COOH : ácido acético Observe, agora, como ficariam os nomes dos seguintes ácidos: H 3 P O 4 ác. fosfórico H 4 P 2 O 7 ác. fosfórico (?) H P O 3 ác. fosfórico (?)

12 É possível que uma substância tenha mais de um nome, mas um mesmo nome não pode designar mais de uma substância! O que ocorre, então, com os ácidos H 3 PO 4, HPO 3 e H 4 P 2 O 7? H 3 PO 4 - H 2 O HPO 3, o de menor, recebe o prefixo META. HPO 3 : ác. metafosfórico Eles diferem no grau de hidratação: H 3 PO 4, o de maior grau, recebe o prefixo ORTO (opcional). H 3 PO 4 : ác. ortofosfórico H 6 P 2 O 8 - H 2 O H 3 PO 4 x 2 H 4 P 2 O 7, o de hidratação intermediária, recebe o prefixo PIRO. H 4 P 2 O 7 : ác. pirofosfórico H 6 P 2 O 8

13 PREFIXO TIO : Usado quando um átomo de enxofre substitui a um átomo de oxigênio na fórmula de um ácido. H 2 SO 4 ác. sulfúrico HCNO ác. ciânico - O + S - O + S H 2 S 2 O 3 ác. tiossulfúrico HCNS ác. tiociânico Observe que a terminação não é alterada!

14 Nomenclatura de ânions Como os ânions derivam dos ácidos, sua nomenclatura é baseada numa simples troca de terminações: Se o nome do ácido terminar em: ÍDRICO OSO ICO O nome do ânion terminará em: ETO ITO ATO ATENÇÃO!! A troca é apenas na terminação, não importam os prefixos!

15 Fórmula do ácido: Nome: Fórmula do ânion: Nome: HCl ác. clorídrico Cl - cloreto H 2 S ác. sulfídrico S 2- sulfeto HNO 2 ác. nitroso NO - 2 nitrito HBrO ác. hipobromoso BrO - hipobromito H 2 SO 4 ác. sulfúrico SO 2-4 sulfato HMnO 4 ác. permangânico MnO - 4 permanganato H 4 P 2 O 7 ác. pirofosfórico P 2 O 4-7 pirofosfato HCNS ác. tiociânico CNS - tiocianato VEJA OS EXEMPLOS ACIMA!

16 Ionização Parcial Quando um ácido possui mais de um H ionizável, ocorre a ionização por etapas. Usando equações simplificadas: H 2 SO 4 (aq) = H + (aq) + HSO 4- (aq) HSO 4- (aq) = H + (aq) + SO 2-4 (aq) H 2 SO 4 (aq) = 2 H + (aq) + SO 4 2- (aq) 1ª etapa 2ª etapa equação global H 3 PO 4 (aq) = H + (aq) + H 2 PO 4- (aq) H 2 PO 4- (aq) = H + (aq) + HPO 2-4 (aq) HPO -2 4 (aq) = H + (aq) + PO 3-4 (aq) H 3 PO 4 (aq) = 3 H + (aq) + PO 3-4 (aq) 1ª etapa 2ª etapa 3ª etapa equação global

17 Os ânions derivados de um mesmo ácido, por ionização parcial, devem ter nomes diferentes: H 2 SO 4 ác. sulfúrico H 3 PO 4 ác. fosfórico HSO - 4 : SO 2-4 : H 2 PO - 4 : HPO 2-4 : PO 3-4 : hidrogenossulfato sulfato ácido bissulfato sulfato diidrogenofosfato fosfato diácido hidrogenofosfato fosfato (mono)ácido fosfato O prefixo bi, apesar de antigo, é usado para ânions hidrogenados derivados de ácidos com 2 H ionizáveis. O ânion mais famoso é o HCO 3 - (bicarbonato)

18 Vejamos alguns oxiácidos famosos: H 2 SO 4 Presente nas baterias de automóvel no refino do petróleo......carboniza o açúcar pois é um forte desidratante! Na fabricação de tintas, fertilizantes, o ácido sulfúrico é usado em tantos e diferentes processos industriais, que sua produção e consumo servem para medir o grau de desenvolvimento de um país.

19 HNO 3 Forte oxidante, o ácido nítrico é usado na fabricação de explosivos tintas, vernizes e outros produtos. H 3 PO 4 CH 3 COOH O ácido acético (orgânico) em solução é o conhecido vinagre. O ácido fosfórico é usado como acidulante em alimentos e bebidas.

20 Para descobrir a fórmula de um ácido a partir de seu nome também existem algumas regras práticas : Memorize as fórmulas dos ácidos mais importantes terminados em ICO... Fique tranqüilo: você não vai precisar de uma memória como a minha! HNO 3 : ác. nítrico HClO 3 : ác. clórico H 2 CO 3 : ác. carbônico H 2 SO 4 : ác. sulfúrico H 3 PO 4 : ác. fosfórico... e os seguintes grupos de elementos químicos: P As Sb S Se Cr Cl Br I

21 As fórmulas para elementos do mesmo grupo são iguais: H 2 SO 4 H 2 SeO 4 H 2 CrO 4 ác. sulfúrico ác. selênico ác. crômico Da fórmula do ácido terminado em ICO: HClO 3 ác. clórico adicione 1 oxigênio subtraia 1 oxigênio HClO 4 ác. perclórico HClO 2 ác. cloroso subtraia 2 oxigênios HClO ác. hipocloroso

22 Finalmente, vale ressaltar que todas essas regras práticas têm exceções; elas procuram apenas facilitar um pouco o trabalho de memorização de nomes e fórmulas. Aprender fórmulas e nomes de compostos químicos é como aprender o vocabulário de um idioma estrangeiro: quanto mais palavras você souber, maior será sua fluência. Usted habla español? Sprechen Sie Deutsch? Do you speak English? Parlez-vous français?