Prof. Nilsonmar As substâncias químicas podem ser agrupadas de acordo com suas PROPRIEDADES COMUNS Estas propriedades comuns são chamadas de PROPRIEDADES FUNCIONAIS Em função dessas propriedades podemos agrupar as substâncias em grupos aos quais chamaremos de FUNÇÕES INORGÂNICAS As principais funções inorgânicas são: Ácidos Bases ou hidróxidos Sais Óxidos Para compreender os conceitos das funções deveremos conhecer as experiências de Svant August Arrhenius BATERIA ÁGUA + NaCl BATERIA ÁGUA + HCl BATERIA ÁGUA + AÇÚCAR CONCLUSÕES: A passagem da corrente elétrica em SOLUÇÕES se encontra associada à presença de ÍONS LIVRES na solução H H O BATERIA H O + – Na Cl DISSOCIAÇÃO IÔNICA H Separação de ÍONS ÁGUA + NaCl NaCl + H2O Na + (aq) + Cl – (aq) + H BATERIA O H H IONIZAÇÃO ÁGUA + HCl Formação de ÍONS H – Cl + H2O H3O + + Cl – Cl – H+ H H+ H+ H+ Cl – Cl Cl Cl – H+ Cl – H+ H+ Cl – H+ H+ – Cl – Cl H – – H+ H+ – Cl H+ – Cl Cl H+ Cl – H+ Cl – Cl – Cl H+ Cl H+ Cl – – Cl – H+ – Cl H+ Cl – Quando as espécies químicas estão em solução aquosa, nem todas sofrem ionização ou dissociação A porcentagem de espécies que sofrem estes fenômenos é dada pelo GRAU DE IONIZAÇÃO (α ) a= número de moléculas ionizadas (ni) número de moléculas dissolvidas (n) α H+ H H+ H+ H+ 18 ni = α n 20 Cl – Cl Cl Cl – H+ Cl – – H+ Cl H+ H+ H+ – Cl – Cl H – – H+ H+ – Cl H+ – Cl Cl H+ = 0,9 = 90% Cl – H+ Cl – Cl – Cl H+ Cl H+ Cl – – Cl – H+ – Cl H+ Cl – 01) Adicionam-se 600 moléculas de HCl à água. Sabendo que 540 moléculas estarão ionizadas, podemos afirmar que o grau de ionização desta espécie química é: a) 11,4 %. n = 600 moléculas b) 10,0 %. c) 11,1 %. d) 60,0 %. e) 90,0 %. ni = 540 moléculas a=? a = ni 540 n 600 = 0,90 a = 90 % 02) Adicionando-se 500 moléculas de um certo eletrólito à água, teremos, para um grau de ionização igual a 0,9, quantas moléculas ionizadas? a) 90. n = 500 moléculas b) 50. a = 0,9 c) 450. d) 45. e) 250. ni = ? moléculas a = 0,9 ni n 500 ni = 0,9 x 500 ni = 450 Segundo ARRHENIUS toda substância que em solução aquosa sofre ionização produzindo como cátion, apenas o íon H + , é um ÁCIDO H2O HCl H H2O H2SO4 Cl – + + SO4 3 H + + PO4 4 H + + H2O H4P2O7 + 2 H H2O H3PO4 + 2 – 3 – P2O7 4 – Hoje, sabemos que o íon H + de água formando íon H3O liga-se à molécula + , chamado de HIDRÔNIO ou HIDROXÔNIO HCl H2SO4 + + H2O 2 H2O H3O+ 2 H3O+ Cl – + + SO4 – 2 MONOÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 1 H+ H2O HCl H2O HCN H2O HNO3 H+ + Cl – H+ + CN – H+ + NO3 – DIÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 2 H+ H2O H2CO3 2 H + + CO3 2 H + + SO4 H2O H2SO4 2– 2– TRIÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 3 H+ H2O H3PO4 3 H + + PO4 3 H + + BO3 H2O H3BO3 3– 3– TETRÁCIDOS Na ionização, a molécula produz apenas 4 H+ H2O H4P2O7 4 H + 4 H + H2O H4SiO4 + P2O7 + SiO4 4– 4– CUIDADO H2O H3PO3 H2O H3PO2 2– 2 H+ + HPO3 1 H+ + H2PO2 – (DIÁCIDO) (MONOÁCIDO) HIDRÁCIDOS São ácidos que não possuem o elemento químico OXIGÊNIO HCl HCN H2S H4[Fe(CN)6] OXIÁCIDOS São ácidos que possuem o elemento químico OXIGÊNIO HNO3 H2CO3 H2SO4 H3PO4 BINÁRIOS Possuem apenas dois elementos químicos HCl H2S TERNÁRIOS Possuem apenas três elementos químicos H2CO3 HCN H2SO4 QUATERNÁRIOS Possuem apenas quatro elementos químicos H4[Fe(CN)6] FRACOS Possuem a 5% H2CO3 a = 0,2% MODERADOS Possuem 5% < a < 50% H3PO4 a = 27% FORTES Possuem a 50% HCl a = 92% Quando não conhecemos o grau de ionização podemos aplicar as seguintes observações para classificar o ácido Para os HIDRÁCIDOS FORTES HCl HBr HI MODERADO HF FRACOS Todos os demais hidrácidos Para os OXIÁCIDOS calculamos x = x=0 H3BO3 x=1 H3PO4 x=2 H2SO4 x=3 HClO4 número de átomos de oxigênio número de hidrogênios ionizáveis Ácido fraco x= 3 – 3 = 0 ácido fraco Ácido médio x= 4 – 3 = 1 ácido médio Ácido forte x= 4 – 2 = 2 ácido forte Ácido muito forte x= 4 – 1 = 3 ácido muito forte 01) O ácido de fórmula HCN é: a) forte. Falso: Entre os hidrácidos temos FORTES (HCl, HBr e HI) MÉDIO (HF) e FRACOS os demais. b) oxiácido. Falso: É um hidrácido, pois não possui oxigênio em sua estrutura. c) binário. Falso: É ternário, pois possui 3 elementos químicos. d) possui 3 hidrogênios ionizáveis. Falso: Possui apenas um hidrogênio ionizável. e) tem grau de ionização menor que 5%. Verdadeiro: Por ser um ácido fraco tem grau de ionização menor que 5%. Apresentam sabor azedo. Em solução conduz a corrente elétrica. FENOLFTALEINA AZUL DE BROMOTIMOL ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR HCl ácido clorídrico HBr ácido bromídrico H2 S ácido sulfídrico HCN ácido cianídrico + ÍDRICO ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR + ICO H2 CO3 ácido carbônico H3B O3 ácido bórico OSO < Nox ICO > Nox ÁCIDO + ELEMENTO FORMADOR + H2 SO3 ácido sulfuroso H2 SO4 ácido sulfúrico HN O2 ácido nitroso HN O3 ácido nítrico HIPO ÁCIDO OSO ELEMENTO + OSO + FORMADOR PER ICO ICO H ClO ácido hipocloroso H ClO2 ácido cloroso H ClO3 ácido clórico H ClO4 ácido perclórico Existem casos em que o mesmo elemento central forma ácidos diferentes, porém com o mesmo Nox Nestes casos, a diferença se encontra no GRAU DE HIDRATAÇÃO e usamos os prefixos ORTO, META e PIRO O prefixo ORTO é usado para o ácido com o maior GRAU DE HIDRATAÇÃO H3PO4 ácido ortofosfórico O prefixo META é usado para o ácido obtido de uma molécula do “ORTO" pela retirada de uma molécula de água H3PO4 H2O = HPO3 ácido metafosfórico O prefixo PIRO é usado para o ácido obtido quando de duas moléculas do “ORTO" retiramos apenas uma molécula de água 2 H3PO4 = H6P2O8 H2 O H4P2O7 ácido pirofosfórico