Funções químicas Funções Inorgânicas: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos pH e pOH Química Função química Æ um conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes. Estas são classificadas em quatro funções: Ácidos Bases Sais Óxidos Prof. Renan Campos. Ácidos Ácidos Ácidos de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo cátion o Hidroxônio (H3O+ ou H+). Ionização de um Ácido HCl + H2O → H+ + ClH2SO4 + 2H2O → 2H+ + SO42- Classificação dos Ácidos Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4) Quanto ao número de elementos Químicos: Binário (HCl (HCl,, HBr, HBr, HF) Ternário (H2SO4, H3PO4, HCN) Quaternário (H4[Fe(CN)6]) Classificação dos Ácidos Quanto ao Ionizáveis: número de Hidrogênios Monoácidos (HCl (HCl,, HI, H3PO2) Diácidos (H2SO4, H2S, H3PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3, H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7) 1 Grau de Ionização (α (α) Quanto ao Grau de Ionização (α (α) Nº de Mol Ionizados α= Nº Inicial de Mols Corresponde ao número de moléculas ionizadas do ácido Ácidos fracos: 0< α < 5% Ácidos moderados: 5% ≤ α ≤ 50% Ácidos fortes : 50% < α < 100% HCl Æ α = 92% (a cada 100 moléculas, 92 estarão ionizadas). HF Æ α = 8% (a cada 100 moléculas, 8 estarão ionizadas). Quanto ao Grau de Ionização (α (α) Nomenclatura Oficial Hidrácidos Æ Seguem a seguinte regra: Hidrácidos: Hidrácidos: Fortes: HCl, HCl, HBr, HBr, HI Moderado: HF Ácidos *Os demais são fracos!!! Oxiácidos: HxEOy + ídrico Radical do Elemento Oxiácidos Æ Seguem a seguinte regra: 0 fraco Ex.: HClO y-x +7 Per.....ico 1 moderado Ex.: H3PO4 2 forte Ex.: H2SO4 +6,+5 ......ico Ácido __________________ + Radical do Elemento +4,+3 ......oso +1 hipo......oso Exemplos: +2 - 2 H2S Ácido sulfídrico +2 +4 - 6 H2SO3 Ácido sulfuroso +2 +6 - 8 H2SO4 Ácido sulfúrico *Para ácidos do enxofre usamos o radical em latim “sulfur”. Características gerais dos ácidos 9Apresentam sabor azedo; 9Desidratam a matéria orgânica; 9Deixam incolor a solução alcoólica de fenolftaleína; 9Neutralizam bases formando sal e água; 2 Bases Bases de Arrhenius: são substâncias compostas que em solução Aquosa liberam como único e exclusivo ânion o Hidróxido (OH- ). Bases Dissociação de uma Base NaOH + H2O → Na+ + OHMg(OH) Mg(OH)2 + 2H2O → Mg+2 + 2OH- Classificação das Bases De acordo com o número de hidroxilas as bases podem ser: • monobases: NaOH, KOH, AgOH • dibases: Ca(OH)2, Mg(OH)2, Zn(OH)2 • tribases: Al(OH)3, Fe(OH)3, Ni(OH)3 Nomenclatura das Bases Hidróxido de + Nome do elemento Classificação das Bases De acordo com a força podem ser: Bases Fortes Æ α próximo de 100%. Æmetais alcalinos (1A) e alcalinos terrosos (2A) Exemplos: NaOH, KOH, Ca(OH)2 , Ba(OH)2 , etc. Exceção: Mg(OH)2 e Be(OH)2 Bases Fracas Æ α < 5% Æbases dos demais metais e o NH4OH Exemplos: Mg(OH)2, Be(OH)2, Zn(OH)2, Fe(OH)3 , etc. Metais que formam mais de uma base Hidróxido de + Nome do elemento + Nox Exemplos: Exemplos: NaOH: hidróxido de sódio Ca(OH)2: hidróxido de cálcio KOH: hidróxido de potássio Al(OH)3:hidróxido de alumínio. Fe(OH)2 Æ hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso. Fe(OH)3 Æ hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico Pb(OH)2 Æ hidróxido de chumbo II ou hidróxido plumboso. Pb(OH)4 Æ hidróxido de chumbo IV ou hidróxido plúmbico. Outros metais formadores de mais de uma base: Cu+ e Cu2+, Au+ e Au3+ etc. 3 Propriedades das Bases • Sabor cáustico ou adstringente (prende a língua). • Condutibilidade elétrica: conduzem a corrente elétrica em solução aquosa e, sendo iônicos, conduzem a corrente elétrica também quando fundidos. • Indicadores: Fica vermelha ou rósea na presença de fenolftaleína, amarela na presença de alaranjado de metila e colore de azul o papel de tornassol. Sais Sais Nomenclatura Sal é todo composto que em água dissocia liberando um cátion ≠ de H+ e um ânion ≠de OH-. A reação de um ácido com uma base recebe o nome de neutralização ou salificação. Ácido + Base ↔ Sal + Água Salificação HCl HCl + NaOH NaOH ↔ NaCl + H2O Obedece à expressão: (nome do ânion) de (nome do cátion) Sufixo do ácido ídrico ico oso Sufixo do ânion eto ato ito H2SO4 + Ca(OH) Ca(OH)2 ↔ CaSO4 + 2 H2O Sulfato de cálcio (gesso) Neutralização Sais neutros ou normais São obtidos por neutralização total: H2CO3 + Ca(OH) Ca(OH)2 ↔ CaCO3 + 2 H2O 2 NaOH + H2SO4 → NaSO4 + 2 H2O Classificação Quanto à Presença de Oxigênio - Oxissais : CaSO4 , CaCO3 , KNO3 - Halóides: NaCl , CaCl2 , KCl Quanto ao Número de Elementos - Binários: NaCl , KBr , CaCl2 - Ternários: CaSO4 , Al2(SO4)3 - Quaternários: NaCNO , Na4Fe(CN)6 4 Classificação Quanto à Presença de Água - Hidratados: CuSO4.5 H2O; CaSO4.2 H2O - Anidro: KCl; KCl; NaCl; NaCl; CaSO4 Óxidos Quanto à Natureza - Neutros ou normais: NaBr; NaBr; CaCO3 - Ácidos ou Hidrogenossais: Hidrogenossais: NaHCO3; CaHPO4 - Básicos ou Hidroxissais: Hidroxissais: Ca(OH)Br - Duplos ou mistos: NaKSO4; CaClBr Óxidos Nomenclatura Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Fórmula geral dos óxidos: Ex+ O2- Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento CO -monóxido de monocarbono N2O5 -pentóxido de dinitrogênio P2O3 -trióxido de difosforo H2O -monóxido de dihidrogênio Nox fixo(1A e 2A)2A)- óxido de elemento Para metais: Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3 ∆Nox - óxido de elemento+valência Na2O -óxido de sódio Al2O3 -óxido de alumínio FeO -óxido de ferro II (óxido ferroso) Fe2O3 -óxido de ferro III (óxido férrico) pH pH e pOH • Medida utilizada para determinar se uma determinada solução encontra-se ácida, básica ou neutra. • É calculada aplicando colog na concentração de íons H+ da solução em questão: pH = -log[H+] ou pH = -log[H3O+] 5 pOH pH e pOH • Medida também utilizada para determinar se uma determinada solução encontra-se ácida, básica ou neutra. • É calculada aplicando colog na concentração de íons OH- da solução em questão: pH = -log[OH-] Escalas de pH e pOH pH 14 14 7 Ácida Neutra • Caso o grau de ionização do ácido ou da base for utilizado, antes de se determinar o pH ou o pOH com o (-log) deve-se aplicar a fórmula que relaciona concentração e grau de ionização: ou [OH-] = αΜ [H+] = αΜ Teoria ácidoácido-base de BronstedBronsted-Lowry pOH Ácida Básica • Na temperatura de 25oC pode-se relacionar pH com pOH com a seguinte equação: pH + pOH = 14 7 Básica • A teoria de Bronsted-Lowry é mais abrangente que aquela proposta por Arrhenius. • De acordo com Bronsted-Lowry: Ácido Æ espécie que doa H+ Base Æ espécie que recebe H+ INDEPENDENTEMENTE DO SOLVENTE! 0 0 6