A Água e Suas Relações. Funções Inorgânicas Ácidos, Bases e Sais

Transcrição

1 A Água e Suas Relações Funções Inorgânicas Ácidos, Bases e Sais

2 Introdução: É constituída por 2 gases: Hidrogênio Oxigênio Água Na proporção 2:1, ou seja 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio Sua Fórmula Química é H20 Sinônimos: Ácido hidroxílico Hidróxido de hidrogênio Óxido de hidrogênio Monóxido de dihidrogênio Ionização: H2O H + + OH -

3 Água Funções: Nos Seres Vivos: Transportes Transmembrabas: 10% Nas Indústrias: 21% Na Agricultura: 69% Na Geologia: para análises

4 Água Propriedades: Molécula Polar Formam Pontes de Hidrogênio Dilatação anômala Solvente universal Tensão Superficial Densidade maior (3,984 o C) Estável na Atmosfera Incolor Calor Específico

5 Água Propriedades: Molécula Polar Formam Pontes de Hidrogênio

6 Água Propriedades: Dilatação anômala: A água entre 0 o C e 4 o C se torna menos densa: congela a superfície o Contração da moléculas: pontes de hidrogênio o Diminuição do volume V V: volume V min Densidade máxima 4 T: temperatura ( o C)

7 Propriedades: Solvente universal Água

8 Propriedades: Solvente universal Água

9 Propriedades: Tensão Superficial: Maior Água

10 Propriedades: Densidade maior (3,984 o C) Água

11 Propriedades: Densidade maior (3,984 o C) Água

12 Água Propriedades: Estável na Atmosfera: absorve a radiação infravermelha, atenuando o efeito estufa

13 Água Propriedades: Estável na Atmosfera: absorve a radiação infravermelha, atenuando o efeito estufa

14 Água Propriedades: Incolor: possibilita a penetração dos raios ultravioleta (luz), que serão necessários para a fotossíntese marinha

15 Água Propriedades: Calor Específico: é a tendência da substância de aumentar sua temperatura ao receber uma fonte de calor: o da água é alto Calor Específico da água é 4,18 J/g o C: para aquecer em 1 o C a quantidade de 1g de água é necessário que ela absorva 4,18J de energia Regula a temperatura corpórea e o clima global

16 Água Propriedades: Calor Específico: é a tendência da substância de aumentar sua temperatura ao receber uma fonte de calor: o da água é alto

17 Água Potencial de ionização da água: na temperatura 25 0 C HOH H + + OH - K i = [H + ]. [OH - ] [H2O] K i. [H2O] = [H + ]. [OH - ] como [H2O] é constante, o produto K i. [H2O] também é constante e será chamado de K w, o produto iônico da água K w = [H + ]. [OH - ] K w só varia com a temperatura Em 1 litro de H2O a 25 0 C temos: [H + ] = [OH - ] = 1, mol/l K w = [H + ]. [OH - ] K w = K w = 10-14

18 Água Potencial de ionização da água: na temperatura 25 0 C K w = [H + ]. [OH - ] K w = = [H + ]. [OH - ] log = log [H + ] + log [OH - ] - log = (-log [H + ]) + (-log [OH - ]) - log = p (potencial) 14 = ph + poh Potencial Hidrogeniônico: ph = -log [H + ] Potencial Hidroxiliônico poh = -log [OH - ] [H + ] = [OH - ] = 10-7 mol/l ph = poh = 7 meio neutro: ph = 7 meio ácido: ph < 7 meio básico: ph > 7

19 Água ph das Soluções: É o símbolo para determinar a grandeza físico-química do Potencial Hidrogeniônico, que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução aquosa.

20 ph das Soluções: Água ph + poh = 14 [H + ] = 10-4 mol/l ph = -log 10-4 : ph = 4 [OH - ] = mol/l poh = -log : poh = 10

21 Ácidos Bases Sais Funções Inorgânicas

22 Ácidos Definição: São substâncias que em solução aquosa sofrem ionização, liberando como o único cátion o H +. H x A água xh + (aq) + A x- (aq)

23 Grupos: Hidrácidos Oxiácidos Ácidos

24 Ácidos Grupos: Hidrácidos: ácidos sem oxigênio HF: ácido fluorídrico HCl: ácido clorídrico HBr: ácido bromídrico HI: ácido iodídrico H2S: ácido sufídrico HCN: ácido cianídrico

25 Ácidos Grupos: Oxiácidos: ácidos com oxigênio HClO3: ácido clórico H2SO4: ácido sulfúrico HNO3: ácido nítrico H3PO4: ácido fosfórico H2CO3: ácido carbônico

26 Ácidos Classificação: Número de Hidrogênios Ionizáveis Grau de Ionização Volatilidade

27 Ácidos Classificação: Grau de ionização (α): é a relação entre o número de moléculas ionizadas e o número total de moléculas dissolvidas α = nº de moléculas ionizadas nº de moléculas dissolvidas o Fortes o Semifortes o Fracos

28 Ácidos Classificação: Grau de ionização (α): é a relação entre o número de moléculas ionizadas e o número total de moléculas dissolvidas o Hidrácidos: α = nº de moléculas ionizadas nº de moléculas dissolvidas Fortes Semifortes Fracos α 50% 5% < α > 50% α 5% HCl, HBr, HI HF H2S, HCN

29 Ácidos Propriedades: Sabor azedo Líquido fumegante Líquido corrosivo Ação sobre os indicadores de ph: baixo ph Condutibilidade elétrica em meio aquoso Extremamente perigoso Reação com metais: determina a formação de um sal deste metal e libera o gás hidrogênio Reação com os ânions carbonato e bicarbonato formando um sal, água e libera gás carbônico: CaCO3 (s) + 2HCL (aq) NaHCO3 (s) + HCl (aq) CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

30 Ácidos Aplicações: ácido fluorídrico (HF): corrói o vidro ácido clorídrico (HCl): suco gástrico ácido sulfídrico (H2S): ovo podre ácido cianídrico (HCN): mandioca e sol, ácido tóxico ácido sulfúrico (H2SO4): baterias dos automóveis ácido carbônico (H2CO3): presente nos refrigerantes ácido fosfórico (H3PO4): refrigerante a base de cola ácido nítrico (HNO3): fabricação de explosivos ácido acético (H3CCOOH): produção do vinagre

31 Bases ou Hidróxidos Definição: São substâncias que em solução aquosa sofrem ionização, liberando como o único tipo de ânion os íons OH - (Hidroxila). C(OH) x água C x+ (aq) + x OH - (aq) São portanto Hidróxidos de Metais (cátion): água NaOH Na + + OH - água Ca(OH)2 Ca OH - água Al(OH)3 Al OH -

32 Classificação: Número de Hidroxila Solubilidade em água Grau de Ionização Bases ou Hidróxidos

33 Bases ou Hidróxidos Classificação: Grau de Ionização: está relacionada com a solubilidade das bases, quanto maior a solubilidade maior será sua força de dissociação, logo será considerada uma Base Forte. Logo, se uma base for pouco solúvel apresentará uma força de dissociação menor, portanto, será uma Base Fraca Características das Bases Base Solúvel Elevado Grau de Dissociação Base Forte LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 Base Insolúvel Baixo Grau de Dissociação Base Fraca NH4OH e as bases dos demais metais

34 Bases ou Hidróxidos Propriedades: Sabor adstringente, que amarra a boca Líquido extremamente perigoso Ação sobre os indicadores de ph: alto ph Reações com ácidos: ocorrerá a neutralização pela formação de água e a formação de um sal (salificação)

35 Bases ou Hidróxidos Aplicações: hidróxido de sódio (NaOH): produção de sabão hidróxido de magnésio (Mg(OH)2): antiácido gástrico hidróxido de cálcio (Ca(OH)2: a cal utilizada nas pinturas e na argamassa hidróxido de amônio NH4OH: nos fertilizantes agrícolas e produtos de limpeza

36 Sais Minerais Definição: São substâncias que em solução aquosa sofrem dissociação, produzindo pelo menos um cátion diferente do H + pelo menos um ânion diferente do OH - Na + Cl - (s) Ag + NO3 - (s) Na + HCO3 - (s) água água água Na + (aq) + Cl - (aq) Ag + (aq) + NO - 3 (aq) Na + (aq) + HCO - 3 (aq)

37 Definição: Sais Minerais Ânions acetato: H3CCOO - bicarbonato: HCO3 - bissulfato: HSO4 - brometo: Br - carbonato: CO3 2- cianeto: CN - cloreto: Cl - fluoreto: F - fosfato: PO4 3- hipoclorito: ClO - iodeto: I - nitrato: NO3 - nitrito: NO2 - permanganato: MnO4 - pirofosfato: P2O7 4- sulfato: SO4 2- sulfeto: S 2- sulfito: SO3 2- Cátions + 1 Li +, Na +, K +, Ag +, NH4 +, Cu + +2 Mg 2+, Ca 2+, Ba 2+, Zn 2+,Cu 2+, Fe Al 3+, Fe 3+

38 Sais Minerais Características: Sabor salgado Sólidos: compostos iônicos Maior solubilidade: maior condutibilidade elétrica Várias cores

39 Sais Minerais Aplicações: cloreto de sódio (NaCl): bócio nitrato de sódio (NaNO3): fertilizante e pólvora carbonato de cálcio (CaCO3): calcário, mármore, corais e conchas carbonato da sódio (Na2CO3): produção de vidro bicarbonato de sódio (NaHCO3): antiácidos, fermentos químicos e extintor de incêndio sulfato de cálcio (CaSO4): gesso e giz fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2): nos ossos hipoclorito de sódio (NaClO): água sanitária sulfato de alumínio (Al2(SO4)3): tratamento da água que em meio básico determina floculação

40 Solução Tampão Definição: É a solução capaz de manter o seu ph constante mesmo que seja adicionado pequenas quantidades de ácidos e de bases mesmo que sejam ácidos e bases fortes.

41 Solução Tampão Constituição: Solução Tampão Ácida: o Ácido Fraco e o Sal Derivado CH3COOH + CH3COONa ácido acético e acetato de sódio Solução Tampão Alcalina: o Base Fraca e o Sal Derivado NH4OH + NH4Cl hidróxido de amônia e cloreto de amônia

42 Solução Tampão Constituição: Solução Tampão Ácida: o Ácido Fraco e o Sal Derivado CH3COOH + CH3COONa ácido acético e acetato de sódio CH3COOH H3CCOO - + H + CH3COONa H3CCOO - + Na +

43 Água ph das Soluções: Exercício: Em uma solução a concentração molar de íons OH - é de 1, mol/l. Qual será o seu ph em 25 0 C e o caráter do meio desta solução?