Funções inorgânicas: Ácidos e bases

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1 Funções inorgânicas: Ácidos e bases

2 Ácidos Ácido fluorídrico HF (Gravações em Vidro) Ácido clorídrico HCl (estômago secreta HCl, num volume aproximado de 100 ml, para auxiliar a digestão dos alimentos) Ácido acético H 3 CCOOH (Vinagre: formado basicamente por ácido acético e água) Ácido fosfórico H 3 PO 4 (Refrigerante utiliza em pequena quantidade, como conservante)

3 Ácidos são compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H + ou H 3 O + ). Classificação dos ácidos 1) De acordo com a presença ou não de oxigênio na molécula 2) De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis 3) De acordo com o grau de ionização

4 1) De acordo com a presença ou não de oxigênio na molécula Hidrácidos: ácidos sem oxigênio. Oxiácidos: ácidos com oxigênio. Hidrácido Hidrácido Oxiácido Oxiácido Ex: Coloque os compostos abaixo na linha correta de acordo sua classificação quanto a presença ou não de oxigênio : H 3 PO 4, HF, H 2 CO 3, H 3 PO 3, HCl, H 3 PO 2, HCN, HI, HClO 4, HBr Hidrácido HF, HCl, HCN, HI, HBr Oxiácido H 3 PO 4, H 2 CO 3, H 3 PO 3, H 3 PO 2,H 2 CO 3,HClO 4

5 2) De acordo com o número de hidrogênios ionizáveis número de íons H + ou H 3 O + liberados Nos hidrácidos, todos os hidrogênios presentes nas moléculas são ionizáveis Nos oxiácidos, são ionizáveis somente os hidrogênios ligados a átomos de oxigênio (O) monoácido diácido monoácido diácido

6 Classifique os ácidos a seguir quanto ao número de hidrogênios ionizáveis : H 3 PO 4, H 3 PO 3 e H 3 PO 2 triácido diácido monoácido

7 3) De acordo com o grau de ionização Grau de ionização de um ácido (α) é a relação entre o número de moléculas ionizadas e o número total de moléculas dissolvidas. Ex: De cada 100 moléculas de HCl dissolvidas, 92 moléculas sofrem ionização:

8 Hidrácidos Oxiácidos

9 a) Classifique os ácidos a seguir quanto ao grau de ionização : H 2 SO 3, HF, H 3 PO 3, HCl, H 3 PO 2, HCN, HI, HClO 4, HClO, HClO 2, HBr, HNO 3 Forte Moderado Fraco HCl, HI, HCLO 4, HBr, HNO 3 H 2 SO 3, HF, H 3 PO 3, H 3 PO 2,HClO 2 HCN, HClO, b) Têm-se os três ácidos e os valores da tabela, que foram obtidos dissolvendo-se em água à temperatura constante. Calcule o grau de ionização para cada ácido e coloque-os em ordem crescente de sua força de ionização. H 2 S < H 2 SO 4 < HNO 3

10 Nomenclatura dos ácidos 1. Hidrácidos Ex: Nomeie os compostos abaixo: HF HBr H 2 S HCl HI HCN

11 2. Oxiácidos: Modo 1: a partir do nome e da fórmula dos ácidos-padrão de cada família variação do número de átomos de oxigênio:

12

13 Modo 2: a partir do N ox Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Nomenclatura +7 Ácido per... ico Ácido... ico Ácido... oso +1 Ácido hipo... oso

14 Alguns ácidos de um mesmo elemento têm os prefixos de seus nomes atribuídos em função de seu grau de hidratação

15 Bases Hidróxido de magnésio Mg(OH) 2 (como antiácido e laxante) Hidróxido de sódio NaOH (conhecida como soda cáustica, muito utilizada na fabricação de sabão e de produtos para desentupir pias e ralos) Hidróxido de cálcio Ca(OH) 2 (cal hidratada, cal extinta ou cal apagada é utilizado nas pinturas a cal (caiação) e na preparação de argamassa)

16 Bases ou hidróxidos Substâncias que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único tipo de ânion os íons OH (hidroxila) Classificação das bases 1) Número de hidroxilas 2) Solubilidade em água 3) Grau de dissociação

17 1) Número de hidroxilas número de íons OH - liberados 2) Solubilidade em água

18 OBS 1: OBS 2: Hidróxido de amônio (NH 4 OH), só existe solução, portanto, é uma base solúvel As bases Be(OH) 2 e Mg(OH) 2, por apresentarem solubilidade muito pequena, são consideradas praticamente insolúveis. 3 ) Grau de dissociação

19 Nomenclatura das bases Cátions com mais de um N ox acrescenta-se ao final do nome, o número da carga do íon, em algarismos romanos acrescenta-se o sufixo -oso ao íon de menor carga, e -ico ao íon de maior carga.

20 Ex : Com relação aos compostos abaixo : a) Classifique quanto ao número de hidroxilas b) Classifique quanto a solubilidade c) Classifique quanto ao grau de dissociação d) Dê o nome LiOH, Fe(OH) 2, NaOH, KOH, NH 4 OH, RbOH, Al(OH) 3, CsOH, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2, Pb(OH) 4, AgOH, Fe(OH) 3

21 Indicadores são substâncias que mudam de cor em função de o meio ser ácido ou básico. A escala de ph, indica se o meio é ácido ou básico

22 ALGUMAS PROPRIEDADES DOS ÁCIDOS 1. Reação com metais Reagem com muitos metais e, ao reagirem, produzem gás hidrogênio (H 2 ) e um sal do metal.

23 2. Reação com carbonatos e bicarbonatos Carbonatos e bicarbonatos são ânions cujas fórmulas são, respectivamente, CO 3 2 e HCO 3. Quando reagem com ácidos, esses ânions liberam gás carbônico.

24 Exercícios 1) A opção relativa aos números de oxidação corretos do átomo de cloro nos compostos KClO 2, Ca(ClO) 2, Mg(ClO 3 ) 2 e Ba(ClO 4 ) 2 é, respectivamente: a) -1, -1, -1 e -1 b) +3, +1, +2 e +3 c) +3, +2, +4 e +6 d) +3, +1, +5 e +6 e) +3, +1, +5 e +7 2) O número de oxidação do manganês no permanganato de potássio (KMnO 4 ) é: a) +2 b) +3 c) +5 d) +7 e)+8 3) No mineral perovskita, de fórmula mínima CaTiO 3, o número de oxidação do titânio é: a) +4 b) +2 c)+1 d)-1 e)-2

25 4) Nas substâncias CaCO 3, CaC 2, CO 2, C(grafite) e CH 4, os números de oxidação do carbono são, respectivamente: a) b) c) d) e) ) Quais os números de oxidação dos elementos que estão em negrito nos íons abaixo? a) IO 3 - b) b) MnO 3 2- c) CrO 4 2- d) PtCl 6 2-

26 6) Certo informe publicitário alerta para o fato de que, se o indivíduo tem azia ou pirose com grande frequência, deve procurar um médico, pois pode estar ocorrendo refluxo gastroesofágico, isto é, o retorno do conteúdo ácido do estômago. A fórmula e o nome do ácido que, nesse caso, provoca a queimação no estômago, a rouquidão e mesmo dor torácica são: a) HCl e ácido clórico b) HClO 3 e ácido clórico c) HClO 2 e ácido cloroso d) HCl e ácido clorídrico e) HClO 3 e ácido clorídrico

27 7) A tabela abaixo apresenta algumas características e aplicações de alguns ácidos: As fórmulas dos ácidos da tabela são, respectivamente: a) HCl, H 3 PO 4, H 2 SO 4, HNO 3 b) HClO, H 3 PO 3, H 2 SO 4, HNO 2 c) HCl, H 3 PO 3, H 2 SO 4, HNO 3 d) HClO 2, H 4 P 2 O 7, H 2 SO 3, HNO 2 e) HClO, H 3 PO4, H 2 SO 3, HNO 3

28 8) Com base na tabela de graus de ionização apresentada ao lado, determine qual ácido é o mais forte. Justifique. 9) Têm-se os três ácidos e os valores da tabela, que foram obtidos dissolvendo-se em água à temperatura constante Calcule o grau de ionização para cada ácido e coloque-os em ordem crescente de sua força de ionização.

29 10) O ácido cianídrico é o gás de ação venenosa mais rápida que se conhece: uma concentração de 0,3 mg/l de ar é imediatamente mortal. É o gás usado nos estados americanos do norte que adotam a pena de morte por câmara de gás. A primeira vítima foi seu descobridor, Carl Wilhelm Scheele, que morreu ao deixar cair um vidro contendo solução de ácido cianídrico. Escreva a fórmula molecular e estrutural deste ácido. 11) Admitindo-se 100 % de ionização para o ácido clorídrico em solução diluída, pode-se afirmar que essa solução não contém a espécie: a) HCl b) OH - c) H 3 O + d) H 2 O e) Cl - Justifique a sua resposta. 12) Analise as seguintes afirmativas: I. HClO 3 possui duas ligações covalentes normais e duas ligações coordenadas. II. H 3 PO 3 apresenta apenas ligações covalentes simples. III. H 2 SO 4 possui seis ligações covalentes normais e uma coordenada Identifique as alternativas incorretas. Justifique sua resposta

30 13) Explique por que é praticamente impossível medir a condutividade elétrica de um hidróxido que não seja de um metal alcalino. 14) O hidróxido de sódio, conhecido no comércio como soda cáustica, é um dos produtos que contaminaram o rio Pomba, em Minas Gerais, causando um dos piores desastres ecológicos no Brasil. Dessa substância é incorreto afirmar que: a) tem fórmula NaOH. b) é um composto iônico. c) em água, dissocia-se. d) é usada na produção de sabões. e) é uma molécula insolúvel em água. 15) Escreva as equações de dissociação iônica ou ionização dos compostos a seguir: a) Hidróxido de bário b) Hidróxido de potássio c) Ácido perclórico d) Ácido bromídrico e) Hidróxido ferroso f) Ácido cianídrico

31 16) Para desentupir um cano de cozinha e para combater a acidez estomacal, necessita-se, respectivamente, de uma base forte e solúvel e de uma base fraca e parcialmente solúvel. Consultando a tabela abaixo, conclui-se que as fórmulas dessas bases podem ser: a) Ba(OH) 2 e Fe(OH) 3 b) Cu(OH) 2 e Mg(OH) 2 c) Al(OH) 3 e NaOH d) NaOH e Mg(OH) 2 e) KOH e Ba(OH) 2

32 17) Sabe-se que a reação de formação do hidróxido de amônio do detergente, que contém amoníaco, é expressa pela equação: Fazemos, então, as seguintes afirmativas: I. O produto dessa reação se encontra altamente dissociado. II. A solução tem ph básico. III. De acordo com a teoria de Arrhenius, bases são substâncias que se dissociam em água, produzindo íons OH -. Está(ão) correta(s): a) apenas I. b) apenas III. c) apenas II e III. d) apenas II. e) apenas I e II. Justifique sua resposta.

33 18) O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (ph entre 0 e 7) ou básico (ph entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo. Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados: De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter: a) ácido, básico, básico, ácido. b) ácido, básico, ácido, básico. c) básico, ácido, básico, ácido. d) ácido, ácido, básico, básico. e) básico, básico, ácido, ácido.

34 19) Faça a associação correta: I soda cáustica I Ajax Fúria III cal apagada IV leite de magnésia A Ca(OH) 2 B NH 4 OH C Mg(OH) 2 D NaOH 20) Considere o seguinte esquema: Determine a cor que a solução de repolho roxo apresentará na presença de: a) suco de laranja; d) soda cáustica; b) soda limonada; e) leite de magnésia; c) vinagre; f) Ajax.

35 21) Quando se coloca ácido clorídrico sobre uma concha do mar, ela é totalmente dissolvida e há desprendimento de um gás. Este gás é o mesmo que é exalado na respiração animal. Portanto, o sal insolúvel que constitui a carapaça da concha do mar é: a) CaCO 3. b) CaSO 4. c) CaF 2. d) Ca(NO 3 ) 2. e) Ca(OH) 2.