FUNÇÕES INORGÂNICAS ( Cleber Julian ) ~ Pré-Seed

FUNÇÕES INORGÂNICAS

ÁCIDOS

•Ácido de Arrhenius - Substância que, em solução aquosa, libera como cátions somente íons H+ (ou H3O+).

•Nomenclatura

•Ácido não-oxigenado (HxE): Hidrácidos

•ácido + [nome do E] + ídrico

•Exemplo: HCl - ácido clorídrico

•Classificação

•Quanto ao número de H ionizáveis:

•monoácidos ou ácidos monopróticos

•HF, HCl

•diácidos ou ácidos dipróticos

•H2S, H2SO4

•triácidos ou ácidos tripróticos

•H3PO4

•tetrácidos ou ácidos tetrapróticos

Quanto à força

•Ácidos fortes, quando a ionização ocorre em grande extensão.
Exemplos: HCl, HBr, HI .

•Ácidos HxEOy, nos quais (y - x) ≥ 2, como HClO4, HNO3 e H2SO4.

•Ácidos fracos, quando a ionização ocorre em pequena extensão.
Exemplos: H2S e ácidos HxEOy, nos quais (y - x) = 0, como HClO, H3BO3.

•Ácidos semifortes, quando a ionização ocorre em extensão intermediária.
Exemplos: HF e ácidos HxEOy, nos quais (y - x) = 1, como H3PO4, HNO2, H2SO3.
Exceção: H2CO3 é fraco, embora (y - x) = 1.

Volatilidade

•Todo composto iônico é não-volátil. Portanto, os sais e os hidróxidos metálicos são não-voláteis

•Principais ácidos voláteis: HF, HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HNO2, HNO3 e CH3-COOH

•Principais ácidos fixos ou não-voláteis: H2SO4 e H3PO4

•Única base volátil: hidróxido de amônio

Ácido clorídrico (HCl)

• O ácido impuro (técnico) é vendido no comércio com o nome de ácido muriático;

•·É encontrado no suco gástrico;

•·É um reagente muito usado na indústria e no laboratório.;

•· É usado na limpeza de edifícios após a sua caiação, para remover os respingos de cal;

Ácido sulfúrico (H2SO4)

•É o ácido mais importante na indústria e no laboratório.

•O maior consumo de ácido sulfúrico é na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amônio;

•É o ácido das (baterias) usados nos automóveis;

•O ácido sulfúrico concentrado é um dos desidratantes mais enérgicos. ele carboniza os açúcares, amido e celulose;

•O ácido sulfúrico concentrado tem ação corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos;

•As chuvas ácidas em ambiente poluídos com dióxido de enxofre contêm H2SO4.

Ácido nítrico (HNO3)

•Depois do sulfúrico, é o ácido mais fabricado e mais consumido na indústria. Seu maior consumo é na fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT);

•É usado na fabricação do salitre (NaNO3, KNO3) e da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre);

•As chuvas ácidas em ambientes poluídos com óxidos do nitrogênio contém HNO3;

•O ácido nítrico concentrado é um líquido muito volátil; seus vapores são muito tóxicos. É um ácido muito corrosivo.

•Ácido fosfórico (H3PO4)

–Os seus sais (fosfatos) têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura;

–É usado como aditivo em alguns refrigerantes.

•Ácido acético (CH3 - COOH)

–É o ácido de vinagre, produto indispensável na cozinha (preparo de saladas e maioneses).

•Ácido fluorídrico (HF)

–Tem a particularidade de corroer o vidro, devendo ser guardado em frascos de polietileno. É usado para gravar sobre vidro.

•Ácido carbônico (H2CO3)

–É o ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes. Forma-se na reação do gás carbônico com a água:

CO2 + H2O à H2CO3

BASES

•Base de Arrhenius - Substância que, em solução aquosa, libera como ânions somente íons OH-.

•Classificação

•Solubilidade em água:

•São solúveis em água o hidróxido de amônio, hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos que são muito pouco solúveis. Os hidróxidos de outros metais são insolúveis.

•Quanto à força:

•São bases fortes os hidróxidos iônicos solúveis em água, como NaOH, KOH, Ca(OH)2 e Ba(OH)2.

•São bases fracas os hidróxidos insolúveis em água e o hidróxido de amônio.
O NH4OH é a única base solúvel e fraca.

Hidróxido de sódio ou soda cáustica (NaOH)

•É a base mais importante da indústria e do laboratório.

•É usado na fabricação do sabão e glicerina:
(óleos e gorduras) + NaOH à glicerina + sabão

•É usado na fabricação de sais de sódio em geral. Exemplo:

•Salitre HNO3 + NaOH à NaNO3 + H2O

•É usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, corantes, etc.

•É usado na limpeza doméstica. É muito corrosivo.

Amônia (NH3) e hidróxido de amônio (NH4OH)

• Hidróxido de amônio é a solução aquosa do gás amônia. Esta solução é também chamada de amoníaco.

•A amônia é um gás incolor de cheiro forte e muito irritante.

•A amônia é fabricada em enormes quantidades na indústria. Sua principal aplicação é a fabricação de ácido nítrico.

•É também usada na fabricação de sais de amônio, muito usados como fertilizantes na agricultura. Exemplos: NH4NO3, (NH4)2SO4, (NH4)3PO4

•A amônia é usada na fabricação de produtos de limpeza doméstica.

•Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2)

–É a cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada.

–É obtida pela reação da cal viva ou cal virgem com a água. É o que fazem os pedreiros ao preparar a argamassa:

–É consumido em grandes quantidades nas pinturas a cal (caiação) e no preparo da argamassa

•Hidróxido de magnésio (Mg(OH)2)

–É pouco solúvel na água. A suspensão aquosa de Mg(OH)2 é o leite de magnésia, usado como antiácido estomacal. O Mg(OH)2 neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.
Mg(OH)2 + 2HCl à MgCl2 + 2H2O

–

•Hidróxido de alumínio (Al(OH)3)

–É muito usado em medicamentos antiácidos estomacais.

ÓXIDOS

•Óxido - Composto binário de oxigênio com outro elemento menos eletronegativo.

•Nomenclatura

•Óxido ExOy:

•nome do óxido = [mono, di, tri ...] + óxido de [mono, di, tri...] + [nome de E]

•O prefixo mono pode ser omitido.

•Os prefixos mono, di, tri... podem ser substituídos pelo nox de E, escrito em algarismo romano.

•Nos óxidos de metais com nox fixo e nos quais o oxigênio tem nox = -2, não há necessidade de prefixos, nem de indicar o nox de E.

•Óxidos nos quais o oxigênio tem nox = -1:

•nome do óxido = peróxido de + [nome de E ]

•Óxidos ácidos, óxidos básicos e óxidos anfóteros

•Os óxidos dos elementos fortemente eletronegativos (não-metais), como regra, são óxidos ácidos. Exceções: CO, NO e N2O (indiferentes).

•Os óxidos dos elementos fracamente eletronegativos (metais alcalinos e alcalino-terrosos) são óxidos básicos.

•Os óxidos dos elementos de eletronegatividade intermediária, isto é, dos elementos da região central da Tabela Periódica, são óxidos anfóteros.

Óxidos anfóteros
As2O3 Sb2O3 Sb2O5 ZnO Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 SnO2 PbO2 MnO2

Peróxidos
Li2O2 Na2O2 K2O2 Rb2O2 Cs2O2 MgO2 CaO2 SrO2 BaO2 RaO2 Ag2O2 H2O2

•Óxido de cálcio (CaO)

–É um dos óxidos de maior aplicação e não é encontrado na natureza. É obtido industrialmente por pirólise de calcário.

–Fabricação de cal hidratada ou Ca(OH)2.

–Preparação da argamassa usada no assentamento de tijolos e revestimento das paredes.

–Pintura a cal (caiação).

–Na agricultura, para diminuir a acidez do solo.

•Dióxido de carbono (CO2)

–É um gás incolor, inodoro, mais denso que o ar. Não é combustível e nem comburente, por isso, é usado como extintor de incêndio.

–O CO2 não é tóxico, por isso não é poluente. O ar contendo maior teor em CO2 que o normal (0,03%) é impróprio à respiração, porque contém menor teor em O2 que o normal.

–O CO2 é o gás usado nos refrigerantes e nas águas minerais gaseificadas. Aqui ocorre a reação:
CO2 + H2O àH2CO3 (ácido carbônico)

–O CO2 sólido, conhecido por gelo seco, é usado para produzir baixas temperaturas.

–Atualmente, o teor em CO2 na atmosfera tem aumentado e esse fato é o principal responsável pelo chamado efeito estufa.

•Monóxido de carbono (CO)

–É um gás incolor extremamente tóxico. É um seríssimo poluente do ar atmosférico.

–Forma-se na queima incompleta de combustíveis como álcool (etanol), gasolina, óleo, diesel, etc.

–A quantidade de CO lançada na atmosfera pelo escapamento dos automóveis, caminhões, ônibus, etc. cresce na seguinte ordem em relação ao combustível usado:
álcool < gasolina < óleo diesel.

–A gasolina usada como combustível contém um certo teor de álcool (etanol), para reduzir a quantidade de CO lançada na atmosfera e, com isso, diminuir a poluição do ar, ou seja, diminuir o impacto ambiental.

•Dióxido de enxofre (SO2)

–É um gás incolor, tóxico, de cheiro forte e irritante.

–Forma-se na queima do enxofre e dos compostos do enxofre:
S + O2 (ar) à SO2

–O SO2 é um sério poluente atmosférico. É o principal poluente do ar das regiões onde há fábricas de H2SO4.

–A gasolina, óleo diesel e outros combustíveis derivados do petróleo contêm compostos do enxofre.

–O álcool (etanol) não contém composto de enxofre e, por isso, na sua queima não é liberado o SO2. Esta é mais uma vantagem do álcool em relação à gasolina em termos de poluição atmosférica.

–O SO2 lançado na atmosfera se transforma em SO3 que se dissolve na água de chuva constituindo a chuva ácida, causando um sério impacto ambiental e destruindo a vegetação:
2SO2 + O2 (ar) à 2SO3
SO3 + H2O à H2SO4

•Dióxido de nitrogênio (NO2)

–É um gás de cor castanho-avermelhada, de cheiro forte e irritante, muito tóxico.

–Nos motores de explosão dos automóveis, caminhões, etc., devido à temperatura muito elevada, o nitrogênio e oxigênio do ar se combinam resultando em óxidos do nitrogênio, particularmente NO2, que poluem a atmosfera.

–O NO2 liberado dos escapamentos reage com o O2 do ar produzindo O3, que é outro sério poluente atmosférico
NO2 + O2 à NO + O3

–Os automóveis modernos têm dispositivos especiais que transformam os óxidos do nitrogênio e o CO em N2 e CO2 (não poluentes).

–Os óxidos do nitrogênio da atmosfera dissolvem-se na água dando ácido nítrico, originando assim a chuva ácida, que também causa sério impacto ambiental.

SAIS

•Sal de Arrhenius - Composto resultante da neutralização de um ácido por uma base, com eliminação de água. É formado por um cátion proveniente de uma base e um ânion proveniente de um ácido.

•Nomenclatura

•nome do sal = [nome do ânion] + de + [nome do cátion] + Nox cátion

•Ex.: CuCl2 cloreto de cobre II

•Classificação

–Os sais podem ser classificados em:

–sal normal (sal neutro, na nomenclatura antiga),

–hidrogênio sal (sal ácido, na nomenclatura antiga) e

–hidróxi sal (sal básico, na nomenclatura antiga).

•Reações de salificação

–Reação da salificação com neutralização total do ácido e da base

–Todos os H ionizáveis do ácido e todos os OH- da base são neutralizados. Nessa reação, forma-se um sal normal. Esse sal não tem H ionizável nem OH-.

•Reação de salificação com neutralização parcial do ácido

–Nessa reação, forma-se um hidrogênio sal, cujo ânion contém H ionizável.

•Reação de salificação com neutralização parcial da base

–Nessa reação, forma-se um hidróxi sal, que apresenta o ânion OH- ao lado do ânion do ácido.

•Cloreto de sódio (NaCl)

–Alimentação - É obrigatória por lei a adição de certa quantidade de iodeto (NaI, KI) ao sal de cozinha, como prevenção da doença do bócio.

–Conservação da carne, do pescado e de peles.

–Obtenção de misturas refrigerantes; a mistura gelo + NaCl(s) pode atingir -22°C.

–Obtenção de Na, Cl2, H2, e compostos tanto de sódio como de cloro, como
NaOH, Na2CO3, NaHCO3, HCl, etc.

–Em medicina sob forma de soro fisiológico (solução aquosa contendo 0,92% de NaCl), no combate à desidratação.

•Nitrato de sódio (NaNO3)

–Fertilizante na agricultura.

–Fabricação da pólvora (carvão, enxofre, salitre).

•Carbonato de sódio (Na2CO3)

–O produto comercial (impuro) é vendido no comércio com o nome de barrilha ou soda.

–Fabricação do vidro comum (maior aplicação):
Barrilha + calcáreo + areia à vidro comum

–Fabricação de sabões.

•Bicarbonato de sódio (NaHCO3)

–Antiácido estomacal. Neutraliza o excesso de HCl do suco gástrico.
NaHCO3 + HCl àNaCl + H2O + CO2
O CO2 liberado é o responsável pelo "arroto".

–Fabricação de digestivo, como Alka-Seltzer, Sonrisal, sal de frutas, etc.
O sal de frutas contém NaHCO3(s) e ácidos orgânicos sólidos (tartárico, cítrico e outros). Na presença de água, o NaHCO3 reage com os ácidos liberando CO2 (g), o responsável pela efervescência:
NaHCO3 + H+ à Na+ + H2O + CO2

–Fabricação de fermento químico. O crescimento da massa (bolos, bolachas, etc) é devido à liberação do CO2 do NaHCO3.

–Fabricação de extintores de incêndio (extintores de espuma). No extintor há NaHCO3(s) e H2SO4 em compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, o NaHCO3 mistura-se com o H2SO4, com o qual reage produzindo uma espuma, com liberação de CO2. Estes extintores não podem ser usados para apagar o fogo em instalações elétricas porque a espuma é eletrolítica (conduz corrente elétrica).

•Fluoreto de sódio (NaF)

–É usado na prevenção de cáries dentárias (anticárie), na fabricação de pastas de dentes e na fluoretação da água potável.

•Sulfato de cálcio (CaSO4)

–Fabricação de giz escolar.

–O gesso é uma variedade de CaSO4 hidratado, muito usado em Ortopedia, na obtenção de estuque, etc.

•Carbonato de cálcio (CaCO3)

–É encontrado na natureza constituindo o calcário e o mármore.