Função química Conjunto

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1 Função química Conjunto de compostos que possuem comportamento semelhantes As principais funções inorgânicas são : Os ácidos As bases Os sais Os óxidos Mas você sabe identificar?

2 Ácidos Do ponto de vista prático. Os ácidos apresentam as seguintes características: Têm sabor azedo Formam soluções aquosas condutoras de eletricidade Mudam a cor de certas substâncias (indicadores)

3 A) Definição de ácido de Arrhenius São substâncias que, em solução aquosa, sofrem ionização fornecendo como cátions exclusivamente H + (cátions hidrogênio). HC H C - HC H O 2 (l) H O 3 C - H 2 S 2 H S 2 H S 2 2H2O(l) 2 H 3 O S 2 H + + H 2 O H 3 O + Hidrônio

4 B) Classificação 1) Quanto ao número de hidrogênios ácidos na molécula Monoácido: HCl, HBr, Hl, HNO 3 Diácido: H 2 SO 4, H 2 S, H 2 CO 3, H 2 SO 3 Triácido: H 3 AsO 4, H 3 PO 4 Tetrácido: H 4 P 2 O 7, H 4 As 2 O 7

5 2) Quanto a presença de oxigênio na molécula Hidrácidos ou não oxigenado: HCl Oxiácido ou oxigenado: H 2 SO 3, HNO 2 3) Quanto ao número de elementos na molécula Binário: HCl, HBr, Hl,... Ternário: HNO 2, H 2 SO 3, HCN,... Quaternário: H 4 Fe(CN) 6, H 3 Fe(CN) 5,...

6 Observação : HCN H O 2 (l) H O 3 CN - Monoácido H S 2 H2O(l) H3O 2 S 2- Diácido H PO 3 3 2H 2O(l) 2H3O HPO 2-3 Diácido O HO PO H H Por que? Por que? H O Ligado ao oxigênio Diferença de eletronegatividade H P O H

7 4) Quanto a força do ácido Mas o que é a força de um ácido? Capacidade de ionização Determinada pela medida da condutividade elétrica das soluções

8 Qual das duas soluções é composta por um ácido fraco? Solução A Solução B Como o ácido é fraco ele ioniza pouco, produzindo uma solução com baixa concentração de íons

9 Como comparar as forças dos ácidos Com relação ao a (grau de ionização) 50% forte moléculas ionizadas 100 5% < < 50% moderado moléculas totais 5% fraco Hidrácidos Fortes: HCl, HBr, HI; Moderado: HF; Fraco: o resto Oxiácidos H m XO n n m = 3 (muito forte) HClO 4 n m = 2 (forte) H 2 SO 4 n m = 1 (moderado)- H 2 SO 3 n m = 0 (fraco)- HClO

10 5) Quanto a Volatilidade: Capacidade de passar do estado líquido para o estado gasoso à temperatura ambiente Voláteis: HF, HCN, H 2 S, HNO 3, HClO 3, CH 3 COOH Fixos: H 2 SO 4, H 3 PO 4

11 C) Nomenclatura Hidrácidos HX Ácido Ídrico Elemento HCl HBr HF Ácido clorídrico Ácido bromídrico Ácido fluorídrico HCN Ácido cianídrico H 2 S Ácido sulfídrico

12 Oxiácidos HXO Ácido prefixo sufixo Elemento Nox Nox H 2 SO 4 HNO 3 H 3 PO 4 H 2 CO sulfúrico nítrico fosfórico carbônico Exceção

13 Bases Do ponto de vista prático. As bases apresentam as seguintes características: Têm sabor adstringente Formam soluções aquosas condutoras de eletricidade Mudam a cor de certas substâncias (indicadores)

14 A) Definição de base de Arrhenius Pela definição de Arrhenius são substâncias que, em solução aquosa, sofrem dissociação iônica fornecendo como ânions exclusivamente OH (ânions hidroxila ou oxidrila). NaOH Na OH - Cuidado Ca(OH) 2-2 Ca 2OH A substância amônia (NH 3 ) é um gás com odor irritante que, ao ser dissolvido em água forma uma solução de hidróxido de amônio através de uma ionização. NH 3 + H 2 O (l) NH OH

15 B) Nomenclatura Hidróxido de (nome do metal). KOH Mg(OH) 2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Hidróxido de potássio Hidróxido de magnésio. Hidróxido de ferro II. Hidróxido de ferro III. NH 4 OH. Hidróxido de amônio.

16 C) Classificação 1) De acordo com o número de íons OH (oxidrilas) Monobase: NaOH, KOH, NH 4 OH Dibase: Ca(OH) 2, Zn(OH) 2 Tribase: Al(OH) 3, Fe(OH) 3 2) Solubilidade Solúveis hidróxidos de metais alcalinos e hidróxido de amônio Parcialmente solúveis hidróxidos de metais alcalinos terrosos (Com exceção do Mg(OH) 2 e Be(OH) 2 Insolúveis O resto que são pouco solúveis)

17 3) De acordo com o grau de dissociação (Força) Bases fortes hidróxidos de metais alcalinos (1A) e alcalinos terrosos (2A) Exceções Mg(OH) 2 e Be(OH) 2 Bases fracas hidróxido de amônio e os hidróxidos de metais em geral

18 Identificando caráter ácido e básico Utilizando indicadores

19 Escala de ph

20 Ácidos H H SO 2H SO 3 2-2SO 2H 3 2O(l) 2H3O SO3 ionização Classificação H 2 S HClO 4 H 2 SO 4 H 3 PO 4 diácido monoácido diácido triácido fraco Muito forte forte moderado Ácido sulfídrico Ácido perclórico Ácido sulfúrico Ácido fosfórico

21 Bases Ca(OH) 2 NH H 2 Ca 2OH O (l) NH4 OH dissociação ionização Classificação KOH Mg(OH) 2 Al(OH) 3 Ca(OH) 2 monobase dibase tribase dibase solúvel insolúvel insolúvel solúvel forte fraca fraca forte Hidróxido de potássio Hidróxido de magnésio Hidróxido de alumínio Hidróxido de cálcio

22 Identificando caráter ácido e básico Utilizando indicadores

23 Escala de ph

24 Classifique as substâncias abaixo HClO 4 H + + ClO 4- NaOH Na + + OH - Ácido Base Conceito de ácido e base de Arrhenius Restrito ao meio aquoso

25 Classifique as substâncias abaixo como ácido ou base HClO 4 + H 2 SO 4 H 3 SO 4+ + ClO 4 - AlCl 3 + Cl - AlCl 4 - ácido base ácido base Teorias modernas de ácido-base Brosted-Lowry Lewis

26 Teoria de Brönsted-Lowry Ácido é toda substância capaz de doar próton, H +. Base é toda substância capaz de receber próton, H +. H+ H+ HCl + CH 3 OH CH 4 OH + + Cl - ácido base ácido base Pares conjugados Diferem por um H +

27 HClO 4 SO - H2SO 4 ClO 4 H3 4 ácido base ácido base HCN H O 2 (l) H O 3 CN ácido base ácido base - NH - 3 H 2O(l) NH4 OH base ácido ácido base H 2 O Anfiprótica

28 Teoria de Lewis As bases de Lewis substâncias doadoras de pares eletrônicos Os ácidos de Lewis substâncias receptoras de pares eletrônicos base Nucleófilo ácido Eletrófilo

29 Ag + + NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + ácido base 1) Uma vez que ácidos de Lewis são espécies que podem receber pares de elétrons, então, todos os íons positivos são, segundo esse conceito, ácidos, já que atraem elétrons AlCl Cl AlCl4 ácido base 2) Por outro lado, todos os íons negativos são bases de Lewis, porque uma vez com excesso de elétrons, podem fornecê-los aos ácidos para formar ligações.

30 HCN H O 2 (l) H O 3 CN - ácido Arrhenius Bronsted-Lowry Lewis

31 Mas o que um sal? Do ponto de vista prático. Os sais apresentam como principal característica o sabor salgado: Sal de cozinha Bicarbonato de sódio Permanganato de potássio

32 Mas será que, além do sabor, existe outra forma de definir um sal? HCl HMnO NaOH NaCl H 4 KOH KMnO 4 H2O(l) 2 O (l) Pode ser definido como o produto de uma neutralização NaCl - Na Cl - KMnO 4 K MnO 4 Em meio aquoso sofrem dissociação Cátions H + Ânions OH -

33 Classificação dos sais Sal normal Neutralização total (H + = OH - ) HNO H 3 NaOH NaNO 3 H2O(l) 2SO 4 2KOH K 2SO 4 2H2O(l) Hidrogenossal Neutralização parcial ácida (H + > OH - ) H 2SO 4 KOH KHSO 4 H2O(l) Hidroxissal Neutralização parcial básica (H + < OH - ) HCl ( Cl H 2O 4 Al(OH) Al OH 3 ) 2 (l)

34 Nomenclatura dos sais HCl NaOH NaCl H 2 Ácido clorídrico Hidróxido de sódio O (l) ácido base Nome do ânion de Nome do cátion Cloreto de sódio Ídrico - eto ico - ato oso - ito NO 3 2 SO 4 3 PO 4 2 CO 3 Cl Nitrato Sulfato Fosfato Carbonato Cloreto

35 NaNO 3 Nitrato de sódio K 3 PO 4 NaHCO 3 fosfato de potássio Monohidrogeno carbonato de sódio Fe 2 (SO4 ) 3 Sulfato de ferro III Sal hidratado CaSO4 2H 2O Al OH ) 2 F Carbonato de sódio Sulfato de cálcio dihidratado ( Dihidroxifluoreto de alumínio 2 Na CO 3 Na 2 CO3

36 Algumas substâncias são capazes de absorver facilmente a água do ambiente e, por isso, são classificados como substâncias higroscópicas. O cloreto de cálcio, CaC2, por exemplo, é vendido como antimofo, pois absorve água, transformando-se no cloreto de cálcio dihidratado.

37 Caráter ácido e básico dos sais Sal neutro Ácido forte e base forte HNO3 NaOH NaNO 3 H 2 O (l) Sal ácido Ácido forte e base fraca 3H 2SO4 ( aq) 2Al( OH ) Al 3( ) 2( SO4 ) 6H aq 3( aq) 2O( l) Sal básico Ácido fraco e base forte H CO NaOH NaHCO 2 ( ) 6 3( aq) aq 3( aq) 2 ( l) H O

38 Solubilidade dos sais Sais solúveis NaNO3 K 3 PO4 Sais insolúveis CaCO3 AgCl A solubilidade dos sais depende do cátion e do ânion. Todos os sais dos metais alcalinos são solúveis

39 Mas o que um óxido? Composto binário onde o oxigênio é elemento mais eletronegativo. CO SO 2 3 CaO Na 2 O Óxidos Tipo de ligação comportamento

40 Classificação dos Óxidos quanto a ligação CO SO 2 3 CaO Na 2 O Óxidos moleculares Óxidos iônicos XO Ametal E Eletronegatividade YO Metal E

41 Nomenclatura dos Óxidos Óxidos moleculares Mono Di Tri... + Mono óxido de Di Tri Nome do... elemento SO 3 NO2 N 2 O 5 Trióxido de enxofre dióxido de nitrogênio Pentóxido de dinitrogênio

42 Nomenclatura dos Óxidos Óxidos iônicos óxido de Nome do elemento Al2O 3 óxido de alumínio Fe 2 O3 Óxido de ferro III CaO óxido de cálcio

43 Classificação dos Óxidos quanto ao comportamento Óxidos ácidos Se comportam como ácido Óxido ácido + água ácido CO2 H O (g) 2 (l) H 2CO3 Óxido ácido + base sal + água CO 2 Ca( OH ) CaCO3 H 2O( l) (g) 2( aq) (s) Como identificar XO SO2 NO2 CrO3 Ametal ou metal com nox alto H 2SO4 H 2O SO3 Anidrido Sulfúrico

44 Classificação dos Óxidos quanto ao comportamento Óxidos básicos Se comportam como base Óxido básico + água base Óxido básico + ácido sal + água CaO(g) H 2 O(l) Ca( OH ) 2 CaO (s) H SO CaSO H O 2 4( aq) 4(s) 2 ( l) Como identificar XO metal com nox baixo Na 2 O MgO CrO

45 Classificação dos Óxidos quanto ao comportamento Óxidos neutros Não reagem com ácidos, bases e água CO NO N 2 O CO NO N N O Ligações difíceis de serem quebradas Os óxidos neutros podem reagir com o oxigênio 2 2( g ) 2 CO( g ) O 2CO ( g)

46 Classificação dos Óxidos quanto ao comportamento Óxidos anfóteros reagem com ácidos e bases formando sal e água Al 2O3 3H 2SO Al 4( 2( SO4 ) 3 3H (s) aq) (s) 2O( l) Al Como identificar 2O3 2NaOH( aq) 2NaAlO (s) 2 H (s) 2O( l) ZnO PbO SnO2 Fe 2 O3

47 Classificação dos Óxidos quanto ao comportamento Peróxidos 2 O 2 Como identificar XO 2 Metal (1A ou 2A) Na2O 2 2O2 Peróxido de sódio K 2 Peróxido de potássio CaO BaO2 Peróxido de cálcio Peróxido de bário Na Na 2O2 H 2O 2NaOH H 2O2 2O2 HCl 2 2 NaCl H O 2 2

48 A Classificação dos óxidos e a tabela periódica Óxidos básicos Óxidos ácidos Li C N Na Mg Óxidos anfóteros Al Si P S Cl K Ca Cr Mn Zn Br Rb Sr Sn I Cs Ba Pb Fr Ra

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