Ciências da Natureza Química Aula 5 Samara de Araújo Dantas Formulas eletrônicas e estruturais Estruturas de Lewis ou fórmulas eletrônicas: representações dos pares de elétrons das ligações covalentes entre todos os átomos da molécula, - participantes das ligações covalentes. Fórmulas estruturais planas: representações, por traços de união, de todas as ligações covalentes entre todos os átomos da molécula. Simples ligação: ligação covalente entre dois átomos (A - B). Ligação dupla: duas ligações covalentes entre dois átomos (A = B). Ligação tripla são três ligações covalentes entre dois átomos (A= B). Número de oxidação - Nox • é um número associado à carga de um elemento numa molécula ou num íon. O nox de um elemento sob forma de um íon monoatômico é igual à carga desse íon, portanto é igual à eletrovalência do elemento nesse íon. O nox de um elemento numa molécula e num íon composto é a carga que teria o átomo desse elemento supondo que os elétrons das ligações covalentes e dativas se transferissem totalmente do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo, como se fosse uma ligação iônica. Dissociação e ionização Teoria de Arrhenius Arrhenius realizou numerosas experiências relacionadas com a passagem de corrente elétrica através de soluções aquosas e baseando-se nessas experiências formulou a hipotese de que tais soluções deveriam conter partículas carregadas: íons. Teoria da dissociação iônica Determinadas substâncias, quando dissolvidas em água, são capazes de dar origem a íons positivos (cátions) e negativos (ânions) NaCl (aq) Compostos iônicos conduzem eletricidade Funções inorgânicas As principais funções químicas inorgânicas – ácidos, bases, sais e óxidos – são encontradas em nosso cotidiano e também em nosso organismo. Ex: o ácido clorídrico é um dos constituintes do suco gástrico, encontrado no estômago; a soda cáustica é constituinte de produto de uso doméstico para desentupir pias e utilizado para fabricar o sabão e a cal viva, utilizado na construção civil, é constituída pelo óxido de cálcio. Funções inorgânicas Ácido Apresentam propriedades característica: o sabor azedo facilmente identificado em frutas cítricas, como limão, laranja e maçã; formar soluções aquosas condutoras de eletricidade; provocar efervescência, quando em contato com o calcário; produzir mudança de cor nos indicadores ácido-base. Ácidos - proveniente do latim acidus - azedo, picante Funções inorgânicas Ácido - Definição Segundo Arrhenius São substâncias que , em solução aquosa, sofrem ionização liberando como cátion somente H+ (hidrônio), ou produzindo o cátion o H3O+ (hidroxônio). Equação geral HxA Água H+ (aq) + Ax- Classificação quanto à presença de oxigênio na molécula Hidrácidos não possuem oxigênio Exemplos: HCl, HCN, HF, HI, HBr, H2S, etc. Oxiácidos possuem oxigênio Exemplos: HNO3 , HClO3 , H2SO4, H3PO4, etc Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis Monoácidos (ou monopróticos) – apresentam um hidrogênio ionizável. Exemplos: HCl, HBr, HNO3 . Diácidos (ou dipróticos) – apresentam dois hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H2S, H2SO4. Triácidos – apresentam três hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H3PO4 , H3BO3. Tetrácidos – apresentam quatro hidrogênios ionizáveis. Exemplos: H4SiO4 , H4P2O7 Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao número de elementos químicos Binário – dois elementos químicos diferentes. Exemplos: HCl, H2S, HBr. Ternário – três elementos químicos diferentes. Exemplos: HCN, HNO3 , H2SO4 . Quaternário – quatro elementos químicos diferentes. Exemplos: HCNO, HSCN Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto à volatilidade (ponto de ebulição) Ácidos voláteis - ácidos com baixo ponto de ebulição (PE). Ex.: todos os hidrácidos (HCl, HF, HI, HBr, HCN, H2S), HNO3, HCOOH e CH3COOH. Ácidos fixos - ácidos com elevado ponto de ebulição (PE). Ex.: H2SO4 (PE = 340ºC), H3PO4 (PE = 213ºC) e H3BO3 (PE = 185ºC). Funções inorgânicas Ácido - Classificação Quanto ao grau de ionização (força de um ácido) Ácidos fortes: possuem α > 50% Ácidos moderados: 5% α 50% Ácidos fracos: α < 5% Para os hidracidos Hidrácidos Ácidos fortes: HI > HBr > HCl. Ácido moderado: HF. Ácidos fracos: demais. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Hidrácidos (HxE) Oxiácidos (HxEzOy) Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Regra geral para elementos que formam 2 ou mais oxiácidos: Como vemos na tabela acima, todo oxiácido padrão tem terminação ico. Se tivermos um ácido com: a) um oxigênio a mais que o padrão, acrescentamos o prefixo per; b) um oxigênio a menos que o padrão, a terminação muda para oso; c) dois oxigênios a menos que o padrão, a terminação continua oso e acrescentamos o prefixo hipo. Funções inorgânicas Ácido - Nomenclatura Funções inorgânicas Bases Apresentam propriedades características: Possuem sabor amargo ou cáustico (adstringente – que “amarra” a boca); Modificam a cor dos indicadores ácido-base; Conduzem a corrente elétrica quando fundidos ou em solução aquosa; Reage com ácidos produzindo sal e água Base (alcalino) – proveniente de alcalis devido semelhança com as cinzas de plantas chamadas alcalis. Funções inorgânicas Base - Definição Segundo Arrhenius São substâncias que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único tipo de ânion o OH-(aq) . Equação geral C(OH)x Água Cx+ (aq) + x OHx-(aq) Hidrácidos não possuem oxigênio Exemplos: HCl, HCN, HF, HI, HBr, H2S, etc. Oxiácidos possuem oxigênio Exemplos: HNO3 , HClO3 , H2SO4, H3PO4, etc Funções inorgânicas Base - Classificação Quanto ao número de hidroxilas na fórmula da base Monobase → uma hidroxila na fórmula da base. Ex.: NaOH, KOH, AgOH, etc. Dibase → duas hidroxilas na fórmula da base. Ex.: Ca(OH)2, Mg(OH)2, Zn(OH)2, etc. Tribase → três hidroxilas na fórmula da base. Ex.: Al(OH)3, Fe(OH)3, Mn(OH)3, etc. Tetrabase → quatro hidroxilas na fórmula da base. Ex.: Mn(OH)4, Sn(OH)4, Pb(OH)24, etc. Funções inorgânicas Base - Classificação Quanto a solubilidade das bases em água Totalmente solúveis → bases de metais alcalinos (1A) e o hidróxido de amônio (NH4OH). Parcialmente solúveis → bases de metais alcalinos terrosos (2A). Praticamente insolúveis → bases dos demais metais. Funções inorgânicas Base - Classificação Quanto ao grau de dissociação (força das bases) Para que uma base se dissocie é necessário que esta base esteja dissolvida em água, com isso teremos: Exceção: O hidróxido de amônio (NH4OH) é uma base solúvel, mas que apresenta um pequeno grau de ionização, desta forma, esta base é classificada como solúvel e fraca. Funções inorgânicas Base - Classificação Resumindo teremos: Bases fortes → bases dos metais da família 1A e 2A. Bases fracas → bases dos demais metais, Be(OH)2, Mg(OH)2 e NH4OH. Quanto a volatilidade das bases Base volátil → o hidróxido de amônio (NH4OH) é a única base volátil (baixo ponto de ebulição). Bases fixas → todas as demais bases são consideradas não voláteis ou fixas (alto ponto de ebulição). • Funções inorgânicas Base - Nomenclatura Para cátions que formam uma única base: Os cátions que formam uma única base são: metais da família 1A e 2A, Ag+, Zn2+, Al3+ e NH4+ (amônio). Mas também é cessário conhecer o número de hidroxilas Funções inorgânicas Base - Nomenclatura Para montar a fórmula da base a partir dos nomes, é necessário sabermos que na formulação das base C(OH)x, o número de hidroxilas da base (X) dependerá da carga do cátion (C). Desta forma, teremos: cátions com carga +1 à 1 OH na fórmula; cátions com carga +2 à 2 OH na fórmula e cátions com carga +3 à 3 OH na fórmula. Funções inorgânicas Base - Nomenclatura Para cátions que formam mais de uma única base: Ex: Hidróxido ferrico Hidróxido ferroso Funções inorgânicas Base - Nomenclatura