Faculdade Evangélica Goianésia – FACEGAgronomia: 1º período.

Química GeralProf.: Marcos Valentino.

FUNÇÕES INORGÂNICAS

Na química inorgânica agrupamos as diferentes substâncias pela semelhança nas propriedades químicas. A cada um destes grupos, denominamos função química. Os compostos são agrupados em ácidos, bases, sais, óxidos, hidretos e carbetos. Estudaremos neste módulo as primeiras quatro funções.

TABELA DE ÍONS

Como grande parte dos compostos inorgânicos são iônicos, é muito importante conhecer as tabelas de cátions e ânions com os respectivos nomes para consultas posteriores:

Tabela de cátions

Monovalentes Bivalentes Trivalentes TetravalentesValência

únicaH3O+1 hidrônioNH4

+1 amônioLi+1 lítioNa+1 sódioK+1 potássioRb+1 rubídioCs+1 césioAg+1 prata

Be+2 berílioMg+2 magnésioCa+2 cálcioBa+2 bárioRa+2 rádioZn+2 zincoCd+2 cádmio

Al+3 alumínioBi+3 bismuto

Mais de uma

valência

Cu+1 cuprosoHg+1 mercurosoAu+1 auroso

Cu+2 cúpricoHg+2 mercúrico

Cr+2 cromosoFe+2 ferrosoCo+2 cobaltosoNi+2 niquelosoSn+2 estanosoPb+2 plumbosoMn+2 manganosoPt+2 platinosoTi+2 titanoso

Au+3 áuricoCr+3 crômicoFe+3 férricoCo+3 cobálticoNi+3 niquélico

Mn+3 manganêsIII

As+3 arseniosoSb+3 antimonioso

Sn+4 estânicoPb+4 plúmbicoMn+4 mangânicoPt+4 platínicoTi+4 titânico

O arsênio (As) e o antimônio (Sb) podem em certos casos formar cátions pentavalentes (+5). Respectivamente arsênico e antimônico.

Tabela de ânions monovalentes

Dos halogêniosF-1 fluoretoCl-1 cloretoClO-1 hipocloritoClO2

-1 cloritoClO3

-1 cloratoClO4

-1 percloratoBr-1 brometoBrO-1 hipobromitoBrO2

-1 bromitoBrO3

-1 bromatoBrO4

-1 perbromatoI-1 iodetoIO-1 hipoioditoIO2

-1 ioditoIO3

-1 iodatoIO4

-1 periodato

Do enxofreHS-1 bissulfetoHSO3

-! bissulfitoHSO4

-1 bissulfato

Continuação do carbonoSNC-1 tiocianatoHCO3

-1 bicarbonatoCHO2

-1 formiatoC2H3O2

-1 acetatoDo nitrogênioN3

-1 azotetoNO2

-1 nitritoNO3

-1 nitratoNH2

-1 amidetoDo FósforoPO3

-1 metafosfatoH2PO2

-1 hipofosfitoH2PO4

-1 dihidrogeno- fosfato

Dos metais de transiçãoCrO2

-1 cromitoMnO4

-1 permanganatoFeO2

-1 ferritoAuCl4

-1 cloroauratoDo carbonoCN-1 cianetoNC-1 isocianetoOCN-1 cianatoNCO-1 isocianatoONC-1 fulminato

OutrosAlO2

-1 aluminatoAsO2

-1 metarsenitoSbO2

-1 metantimonitoBiO3

-1 bismutatoH-1 hidretoOH-1 hidróxidoBO2

-1 metaboratoBF4

-1 fluorborato

Tabela de ânions bivalentesDo oxigênioO-2 óxidoO2

-2 peróxidoO4

-2 superóxido

Do nitrogênioN2O2

-2 hiponitritoOutrosBeO2

-2 berilatoB4O7

-2 tetraboratoSiO3

-2 metassilicatoSiF6

-2 fluorsilicatoSnO2

-2 estanitoSnO3

-2 estanatoPbO2

-2 plumbitoPbO3

-2 plumbatoSe-2 selenetoSeO3

-2 selenitoSeO4

-2 selenatoTe-2 teluretoTeO3

-2 teluritoTeO4

-2 telurato

Do enxofeS-2 sulfetoSO3

-2 sulfitoSO4

-2 sulfatoS2O3

-2 tiossulfatoS2O4

-2 hipossulfitoS2O5

-2 pirossulfitoS2O6

-2 hipossulfatoS2O7

-2 pirossulfatoS2O8

-2 peroxodissulfatoS4O6

-2 tetrationatoSnO6

-2 politionato(n=2,3,4,5,6)

Do FósforoHPO3

-2 fosfitoHPO4

-2 monohidrogeno- fosfato

Do carbonoC2

-2 carbetoCO3

-2 carbonatoC2O4

-2 oxalato

Dos metais de transiçãoCrO4

-2 cromatoCr2O7

-2 dicromatoMoO4

-2 molibidatoWO4

-2 tungstatoMnO3

-2 manganitoMnO4

-2 manganatoFeO4

-2 ferratoPtCl6

-2 hexacloroplatinatoZnO2

-2 zincato

Tabela de ânions trivalentes

Do nitrogênioN-3 nitreto

Dos metais de transição[Fe(CN)6]-3 ferricianeto

OutrosBO3

-3 boratoAsO3

-3 arsenitoAsO4

-3 arsenatoSbO3

-3 antimonitoSbO4

-3 antimonato

Do fósforoP-3 fosfetoPO4

-3 fosfato

Tabela de ânions tetravalentesDo fósforoP2O6

-4 hipofosfatoP2O7

-4 pirofosfato

Do carbonoC-4 carbeto

OutrosSiO4

-4 silicatoAs2O7

-4 piroarsenatoSb2O3

-4 piroantimonatoDos metais de transição[Fe(CN)6]-4 ferrocianeto

ÁCIDOS

De acordo com Arrhenius, ácidos são substâncias que em água se ionizam liberando como único cátion o hidrônio (H3O+) .HCl H+ + Cl-

H+ + H2O H3O+

HCl + H2O H3O+ + Cl-

NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS

Ácido + nome do ânion com a terminação trocada conforme abaixo:

Terminação do ânion terminação do ácidoeto ídricoito osoato ico

Exemplos:HCl ácido clorídrico (cloreto--- clorídrico)HClO ácido hipocloroso (hipoclorito--- hipocloroso)HNO3 ácido nítrico (nitrato--- nítrico)

CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS

- quanto ao número de elementos químicos que formam o ácido:Binário (2 elementos) – HBr, H2S, HITernário (3elementos) – HCN, H2SO4, HNO3

Quaternário (4elementos) – HSCN

- quanto ao número de hidrogênios ionizáveis:Monoácido – possui 1 hidrogênio ionizávelHBr + H2O H3O+ + Br-

Diácido – possui 2 hidrogênios ionizáveisH2SO4 + H2O 2H3O+ + SO4

-2

Triácido – possui 3 hidrgênios ionizáveisH3PO4 + H2O 3H3O+ + PO4

-3

- quanto a presença de oxigênio:Hidrácidos – não possuem oxigênioHCN, HBr

Oxiácidos – possuem oxigênioH2SO4, HNO3, H3PO4

- quanto ao grau de ionização:A força de um ácido é medida pelo número de hidrogênios que efetivamente

sofrem ionização . O grau de ionização é calculado pela relação:

número de moléculas que se ionizaramα = ---------------------------------------------------------------------

número de moléculas inicialmente dissolvidas

α é sempre um número entre 0 e 1. Se nenhuma molécula se ioniza, α = 0 e se todas as dissolvidas se ionizarem, α = 1.0 < α < 1 ou 0 % < α < 100 %Ácido forte - α > 50 % (HClO4, HI, H2SO4)Ácido semiforte – 50 % ≥ α ≥ 5% ( H2SO3, H3PO4)Ácidos fraco - α < 5 % (H2S, H3BO3)

Hidrácidos fortes: HI, HBr, HCl

Hidrácidos fracos: HF

Oxiácidos HxEzOy

y – x ≥ 2 ácido forte

y – x = 1 ácido moderado

y – x = 0 ácido fraco

BASES

Segundo Arrhenius, bases são substâncias que em água dissociam exclusivamente ânion OH- .Na+1OH-1 Na+1 + OH-1

Mg(OH)2 Mg+2 + 2OH-1

NOMENCLATURA DAS BASES

Quando o cátion da base posui uma só valência:

Hidróxido + de + nome do cátionAgOH hidróxido de prataCa(OH)2 hidróxido da cálcio

H2O

H2O

Quando o cátion da base possui mais de uma valência:

Hidróxido + nome do cátion

Fe(OH)2 hidróxido ferrosoFe(OH)3 hidróxido férrico

Pode-se alternativamente indicar a valência do metal em números romanos:

Fe(OH)2 hidróxido de ferro IIFe(OH)3 hidróxido de ferro III

CLASSIFICAÇÃO DAS BASES

- quanto ao número de hidroxilas:Monobase – possui apenas uma hidroxila

NaOH Na+1 + OH-1

Dibase – possui duas hidroxilas

Ca(OH)2 Ca+2 + 2OH-1

Tribase – possui 3 hidroxilas

Al(OH)3 Al+3 + 3OH-1

- quanto ao grau de dissociação:

número de íons-fórmula que se dissociaramα = ---------------------------------------------------------------------

número de íons-fórmula inicialmente dissolvidos

bases fortes – α praticamente 100 % (KOH, NaOH, Ca(OH)2

bases fracas – α < 5 % ( NH4OH)

SAIS

Sais são compostos iônicos que em água dissociam pelo menos um cátion diferente de H+ e pelo menos um ânion diferente de OH-.

NaCl Na+1 + Cl-1

Mg(OH)Cl Mg+2 + OH-1 + Cl-1

TIPOS DE SAIS

H2O

H2O

H2O

H2O

- sais normais ou neutros: são sais que não possuem hidrogênio nem o ânion hidroxila na fórmula.

Ca3(PO4)2, NaCl.

- sais ácidos: são sais que possuem hidrogênio ionizável na fórmula.NaHSO4, NaHCO3.

- sais básicos: são sais que possuem o ânion OH- na fórmula.Ca(OH)Cl, Mg(OH)Cl.

- sais duplos ou mistos: são sais que possuem 2 cátions ou 2 ânions diferentesexcluindo H+ e OH-.NaKSO4, Mg(NO3)Cl.

NOMENCLATURA DOS SAIS

- sal neutro:nome do ânion + de + nome do cátionFe(NO2)2 nitrito ferroso ou nitrito de ferro II

Ca3(PO4)2 fosfato de cálcio

- sal ácido:nome do ânion + prefixo mono, di, tri + ácido + de + nome do cátionouprefixo mono, di, tri + hidrogeno + nome do ânion + de + nome do cátionNaHSO4 sulfato monoácido de sódio ou mono hidrogeno sulfato de sódio

- sal básico:nome do ânion + prefixo mono, di tri + básico + de + nome do cátionouprefixo mono, di, tri + hidroxi + nome do ânion + de + nome do cátionMg(OH)Cl cloreto monobásico de magnésio ou monohidroxi cloreto de

magnésio

- sal duplo ou misto: dois cátionnome do ânion + de + nome do cátion mais eletropositivo + nome do

cátion menos eletropositivoNaKSO4 sulfato e sódio e potássiodois ânionsnome do ânion mais eletronegativo + nome do ânion menos eletronegativo + de +

nome do cátionMg(NO3)Cl nitrato cloreto de magnésio

REAÇÔES DE NEUTRALIZAÇÃO OU SALIFICAÇÃO

São reações entre um ácido e uma base formando um sal. Dizemos que uma neutralização é total quando todos os hidrogênios do ácido reagem com todas as hidroxilas da base. Neste caso o sal formado é um sal neutro.

NaOH + HCl NaCl + H2O

A reação de neutralização pode ser de neutralização parcial do ácido. Isto significa que nem todos os hidrogênios ionizáveis são neutralizados. Neste caso forma-se um sal ácido.

NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O

A reação também pode ser de neutralização parcial da base. Neste caso nem todas as hidroxilas são neutralizadas. O sal formado será um sal básico.

Ca(OH)2 + HCl Ca(OH)Cl + H2O

Quando a reação se dá entre um di, tri ou tetrácido com bases diferentes formam-se sais duplos ou mistos.

KOH + NaOH + H2SO4 KNaSO4 + H2O

ÓXIDOS

Por definição, são compostos binários que contem oxigênio sendo este sempre o mais eletronegativo. Exemplos: Na2O, CaO, Fe2O3.O OF2 não é um óxido porque o oxigênio é menos eletronegativo que o flúor.

NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS

A nomenclatura oficial, da IUPAC, para os óxidos se baseia no uso dos prefixos mono, di, tri, tetra, pent, hex, hept para indicar tanto o número de átomos do oxigênio como o número de átomos do outro elemento presente na fórmula:Cl2O7 heptóxido de dicloroSO3 trióxido de (mono)enxofreP2O5 pentóxido de difósforoFe2O3 trióxido de diferro

As nomenclaturas mais antigas se baseiam na valência do elemento ligado ao oxigênio. São mais utilizadas para óxidos de elementos metálicos.- para elementos de uma só valência

óxido + de + nome do elemento

Na2O óxido de sódioCaO óxido de cálcio

- para elementos com mais de uma valênciamenor valência sufixo oso e maior valência sufixo icoalternativamente pode-se indicar a valência por números romanosCu2O óxido cuproso ou óxido de cobre I

CuO óxido cúprico ou óxido de cobre IIFeO óxido ferroso ou óxido de ferro IIFe2O3 óxido férrico ou óxido fé ferro III

CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS

Óxidos básicos: são óxidos que reagem com a água formando bases e reagem com ácidos formando sal e água. São óxidos formados por metais que possuem baixa eletronegatividade.K2O + H2O 2KOH

CaO + H2O CaOH

Na2O + HCl 2NaCl + H2O

MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O

Óxidos ácidos ou anidridos: são óxidos que reagem com a água formando ácidos e reagem com bases produzindo sal e água. São óxidos formados por elementos que possuem alta eletronegatividade.CO2 + H2O H2CO3

SO3 + H2O H2SO4

CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O

SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 + H2O

Óxidos anfóteros: são óxidos de caráter intermediário entre os óxidos ácidos e básicos. São formados por elementos de eletronegatividade média que podem ser metais ou semimetais. Seu comportamento é determinado pela substância com a qual estarão em contato.Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H20

Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 + H2O

Óxidos neutros: são óxidos que não reagem com água, ácido ou base. Exemplos: CO, NO, N2O.

Peróxidos: são óxidos nos quais o oxigênio apresenta número de oxidação -1.Exemplos: H2O2, Na2O2, MgO2.Sua nomenclatura é feita da seguinte maneira:peróxido + de + nome do elementoH2O2 peróxido de hidrogênioNa2O2 peróxido de sódioMgO2 peróxido de magnésioOs peróxidos metálicos reagem com a água produzindo peróxido de hidrogênio.2 Na2O2 + 4 H2O 4NaOH + 2 H2O2

EXERCÍCIOS

1. Dê o nome aos cátions:NH4

1+

Zn2+

Fe2+

Na1+

2. Indique o símbolo e a carga dos cátions:Cátion cúpricoCátion plumbosoCátion prataCátion cálcio

3. Dê nome aos ânions:ClO31-

CO32-

SO42-

4. Indique a representação e a carga dos ânions:CianetoNitritoHidróxidoFosfato

5. Dê nome aos seguintes ácidos:H2SO4

H2SH3PO4

HClOH3BO3

6. Classifique os ácidos acima quanto ao número de elementos, número de hidrogênios ionizáveis e quanto a presença de oxigênio.7. Explique a diferença entre dissociação e ionização.8. Dê o nome as seguintes bases:

KOHMg(OH)2

Al(OH)3

Zn(OH)2

Sn(OH)2

CuOH9. Dê as fórmulas das seguintes bases:

Hidróxido de bárioHidróxido de cádmioHidróxido plumbosoHidróxido cúprico

10.Classifique as bases acima segundo o número de hidroxilas.

11.Dê o nome dos sais neutros:CaSAg2SO3

CaCl2

PbCO3

Al(NO2)3

12.Classifique os sais em neutros, ácidos, básicos, duplos:MgOHClNH4HCO3

Ca(ClO)2

KH2PO2

NaMgPO4

FeSO4CN13.Complete as equações de neutralização total:

HCl + KOHH2SO4 + Ca(OH)2

H3PO4 + Al(OH)3

HNO3 + Fe(OH)3

H2SO3 + AgOH