Química

Professor Cleiton Visoli

Ácidos

Ácido é toda substancia que, em água, libera os íons H+

HCl + H2O H3O+ + Cl-

H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + SO42-

H3PO4 + 3H2O 3H3O+ + PO43-

Ácidos

Os hidrogênios que fornecem H3O+ são chamados de hidrogênios ionizáveis. São aqueles que se ligam ao elemento mais eletronegativo na molécula do ácido. Geralmente a quantidade de hidrogênios do ácido é a mesma que pode ionizar, mas existem exceções:

H3PO3 + 2H2O 2H3O+ + HPO32- apenas 2H+

H3PO2 + H2O H3O+ + H2PO21- apenas 1H+

Classificação dos ácidos

Quanto a presença ou ausência de Oxigênio Hidrácidos (HCl, H2S, HBr) Oxiácidos (H2SO4, H3PO4, HClO4)

Quanto ao número de Hidrogênios Ionizáveis:

Monoácidos (HCl, HI, HF) Diácidos (H2SO4, H2S, H2PO3) Triácidos (H3PO4, H3BO3,

H3BO2) Tetrácidos (H4P2O7)

Quanto ao Grau de Ionização (α)

Ácidos fracos: 0< a < 5% Acidos moderados 5% < 50% Ácidos fortes : 50% < a < 100%

α = Nº de Mol Ionizados Nº Inicial de Mols

Quanto ao Grau de Ionização (a)

Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr, HI Moderado: HF *Os demais são fracos!!!

Oxiácidos: HxEOy

y-x

0 fraco Ex.: HClO

1 moderado Ex.: H3PO4

2 ou 3 forte Ex.: H2SO4 HClO4

Nomenclatura Oficial:

HidrácidosSeguem a seguinte regra:

Ácidos + ídrico Radical do Elemento

OxiácidosSeguem a seguinte regra:

Ácido __________________ + ico (padrão)

Radical do Elemento

Nomenclatura Oxiácidos:

Clube dos 6:

- H2SO4

- HNO3

- H3PO4

- H2CO3

- H3BO3

- HClO3

Ácido Per.....ico

Ácido .....ico

Ácido .....oso

Ácido Hipo.....osoEx: H3PO2 – ác. Hipofosforoso

HClO4 – ác. Perclórico

H2SO3 – ác. Sulfuroso

Menos

Oxigênios

H3PO4

+3 +5

Ácido fosfórico (padrão)

- 8

HPO3

+1 +5

Ácido fosfórico

- 6

H4P2O7

+4 +10

Ácido fosfórico

-14

+5

- 1 H2O

(orto)

meta

- 1 H2O

2 x

piro

O prefixo Orto é usado para o Ácido Fundamental; o prefixo meta é usado quando do Ácido orto retira-se 1H2O; o piro é usado para indicar a retirada de 1H2O de duas Moléculas do orto.

Prefixos Orto, Meta e Piro

Apresentam sabor azedo; Desidratam a matéria orgânica; Deixam incolor a solução alcoólica de

fenolftaleína; Neutralizam bases formando sal e água;

Características gerais dos ácidos

Ácidos importantes:

1) H2SO4 – Ác. Sulfúrico (ácido ou água de bateria)

É um líquido incolor e oleoso de densidade 1,85 g/cm3, é um ácido forte que reage com metais originando sulfatos além de ser muito higroscópico.

Pode ser obtido a partir das seguintes reações:S + O2 SO2

SO2 + ½O2 SO3

SO3 + H2O H2SO4

*É usado para medir o desenvolvimento industrial de um país.

2) HCl – Ácido Clorídrico (ácido muriático)

Solução de hidreto de cloro em água. Apresenta forte odor, além de ser sufocante. É utilizado na limpeza de peças metálicas e de superfícies de mármore. É encontrado no suco gástrico humano.

*A limpeza de superfícies com ácido clorídrico é chamada de decapagem.

Ácidos importantes:

3) HNO3 – Ác. Nítrico (áqua fortis)

Líquido incolor fumegante ao ar que ataca violentamente os tecidos animais e vegetais , produzindo manchas amareladas na pele. É muito usado em química orgânica para a produção de nitrocompostos.

Ácidos importantes:

4) H3PO4 – Ác. Fosfórico (Acidulante INS-338)

É um líquido xaporoso obtido pela oxidação do fósforo vermelho com ácido nítrico concentrado.

É um ácido moderado usado na industria de vidros, preparo de águas minerais e nos refrigerantes de “cola”. Seus fosfatos são usados como adubo.

*Seus fosfatos fazem parte da formulação do fertilizante “NPK”.

Ácidos importantes:

Bases

De acordo com Arrhenius, base ou hidróxido é toda substância que, dissolvida em água, dissocia-se fornecendo como ânion exclusivamente OH- (hidroxila ou oxidrila).

NaOH Na+ + OH-

Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH-

Al(OH)3 Al3+ + 3OH-

Possuem OH-

(direita); Metais; Lig. Iônicas; Sólidas; Fixas.

Bases

* NH3 + H2O NH4OH

(exceção)

A única que não apresenta um metal é o NH4OH.

Nomenclatura

Hidróxido de _________________ Nome do Elemento

NaOH hidróxido de sódio

Fe(OH)2 hidróxido de ferro II

Fe(OH)3 hidróxido de ferro III

Classificação

Quanto ao Número de Hidroxilas

- Monobases: NaOH; NH4OH

- Dibases: Ca(OH)2; Mg(OH)2

- Tribases: Al(OH)3; Fe(OH)3

- Tetrabases: Pb(OH)4; Sn(OH)4

Quanto ao Grau de Dissociação Iônica

- Fortes: Os hidróxidos de metais alcalinos (família 1A) e metais alcalinos terrosos (família 2A).

- Fracas: Nesse grupo incluem-se o hidróxido de amônio (NH4OH) e as demais bases.

Classificação

Quanto à Solubilidade em Água

- Totalmente solúveis: os hidróxidos dos metais alcalinos e o hidróxido de amônio (NH4OH).

- Parcialmente solúveis: hidróxidos dos metais alcalino-terrosos.

- Insolúveis: todos os demais hidróxidos.

KOHMonobaseForteSolúvel

Al(OH)3

TribaseFracaInsolúvel

Características gerais das bases

Apresentam sabor caustico;

Estriam a matéria orgânica;

Deixam vermelha a solução alcoólica de fenolftaleína;

Neutralizam ácidos formando sal e água;

1) NaOH – Hidróxido de sódio (Soda caústica)

É um sólido branco floculado muito solúvel em água além de extremamente caústico.

É usado na desidratação de gorduras, no branqueamento de fibras (celulose) e na fabricação de sabões e detergentes e como desentupidor de ralos e esgotos.

*Sabões e detergentes são chamados de agentes tensoativos e possuem caráter básico.

Bases importantes:

2) Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio (cal apagada, hidratada ou extinta)

É uma suspensão aquosa de aparência leitosa, obtida a partir do CaO (cal virgem).

É usada na caiação de paredes e muros, na neutralização de solos ácidos e na fabricação de doces.

Bases importantes:

CaO + H2O Ca(OH)2

Cal Virgem

Cal Apagada

3) Mg(OH)2 – Hidróxido de magnésio (Leite de magnésia)

É uma suspensão leitosa, obtida a partir do MgO.É usada como antiácido estomacal e também

como laxante.

*Antigamente era aplicada nas axilas para impedir a ação dos ácidos que causam odores indesejáveis.

Bases importantes:

Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O

4) Al(OH)3 – Hidróxido de alumínio (Maalox)

É uma suspensão gelatinosa que pode adsorver moléculas orgânicas que por ventura estejam em solução aquosa (no tratamento da água).

É usada como antiácido estomacal, para tingimentos e na preparação de lacas (resina ou verniz) para pintura artística.

*Como antiácido estomacal recebe os nomes de Mylantha plus e Gelmax .

Bases importantes:

Sais

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

HCl + NaOH NaCl + H2OHCl + NaOH NaCl + H2O

Neutralização

Salificação

Obedece à expressão:(nome do ânion) de (nome do

cátion)

Nomenclatura

Sufixo do ácido Sufixo do ânionídrico etoico atooso ito

H2SO4 + Ca(OH)2 + 2 H2O H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4

Sulfato de cálcio (gesso)

Sais neutros ou normais

São obtidos por neutralização total (H+ioniz = OH-):

H2CO3 + Ca(OH)2 + 2 H2O H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 H2CO3 + Ca(OH)2

2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O

Sais Ácidos e Sais Básicos

São obtidos por neutralização parcial (H+ioniz ≠ OH-):

H2CO3 + NaOH + H2O H2CO3 + NaOH NaHCO3 H2CO3 + NaOH

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

Sal ácido ou hidrogenossal

Sal básico ou hidróxissal

1) NaHCO3 – Bicarbonato de sódio (ENO,Sonrisal)É um pó branco que perde CO2 com facilidade

(efervescência).É usado como antiácido estomacal , fermento

químico e nos extintores de incêndio.

*Pode ser usado para neutralizar os ácidos graxos na manteiga rançosa.

Sais importantes:

NaHCO3 + H2O NaOH + H2O+ CO2

H2CO3

2) CaCO3 – Carbonato de cálcio (mármore,calcáreo)É um sólido branco que por aquecimento perde

CO2 e produz CaO (calcinação).É usado na fabricação de cimentos(Portland),

como corretivo do solo e como fundente em metalurgia.

*Na Espanha é encontrado na região de Aragón, daí seu nome mineral (aragonita). Na forma de estalagmites pode ser chamado de calcita (mármore Carrara).

Sais importantes:

CaCO3 CaO + CO2

3) NaNO3 – Nitrato de sódio (Salitre do Chile)

É um sólido cristalizado no sistema cúbico, além de ser um ótimo oxidante para reações químicas.

É usado na fabricação de fertilizantes e explosivos.

*Nos Andes era utilizado na conservação da carne por ser higroscópico.

Sais importantes:

4) NH4Cl – Cloreto de amônio (Sal amoníaco)

É um sólido granulado obtido do líquido amoniacal das fábricas de gás.

É usado na fabricação de fabricação de pilhas secas, na soldagem , na galvanização do ferro e na fabricação de tecidos.

*Por ser higroscópico é utilizado na fabricação de bolachas.

Sais importantes:

Óxidos

Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.

Fórmula geral dos óxidos:

Exemplos: CO2, H2O, Mn2O7, Fe2O3

Ex+2 O2-

X

Nomenclatura

Regra geral: (Prefixo) + óxido de (prefixo) + elemento

CO N2O5

P2O3

H2O

- monóxido de monocarbono- pentóxido de dinitrogênio- trióxido de difosforo- monóxido de dihidrogênio

Para metais:Nox fixo(A1e A2)- óxido de elemento

Nox - óxido de elemento+valência

Na2O Al2O3

FeOFe2O3

- óxido de sódio- óxido de alumínio- óxido de ferro II (óxido ferroso)- óxido de ferro III (óxido férrico)

Classificação

• Óxidos Ácidos

• Óxidos Básicos

• Óxidos Anfóteros

• Óxidos Neutros

• Peróxidos

181

2 13 14 15 16 173 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Óxidos

Básicos

Óxidos

Ácidos

(anidridos)

Óxidos Anfóteros

OB + H2O BASEOB + ÁCIDO SAL + ÁGUA

OA + H2O ÁCIDOOA + BASE SAL + ÁGUA

ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS=CO, NO, N2O.

PERÓXIDOS= ....O2H, A1 e A2

Classificação

Óxidos Básicos (metálicos)

São formados por metais alcalinos e alcalinos terrosos e reagem com água formando bases e com ácidos formando sal e água.

2NaO + H2O 2NaOH

CaO + H2O Ca(OH)2

MgO + 2HCl MgCl2 + H2O

Óxido básico + H2O base

Óxido básico + ácido sal + H2O

CaO (cal virgem, cal viva )

Óxidos Ácidos (anidridos)

São formados por ametais e reagem com água formando ácidos e com bases formando sal e água.

CO2 + H2O H2CO3

N2O5 + H2O 2HNO3

SO3 + H2O H2SO4

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Óxido ácido + H2O ácido

Óxido ácido + base sal + H2O

(gás carbônico) – EFEITO ESTUFA

“chuva ácida”

Óxidos Anfóteros (anfipróticos)

São óxidos de caráter intermediário entre ácido e básico. Reagem com ácidos e bases formando sal e água.

Al2O3 - ZnO

ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O

ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O

Óxido anfótero + ácido/base sal + água

Óxidos Neutros (indiferentes)

São todos covalentes e não reagem com base, ácido ou água; mas podem reagir com oxigênio.

CO - NO

CO + H2O Não ocorre reação

NO + HCl Não ocorre reação

CO + ½O2 CO2

Óxido Neutro + O2 Oxidação

Peróxidos

São formados por metais alcalinos, alcalinos terrosos e hidrogênio e possuem oxigênio com Nox = -1.

M2O2 - MO2 M. Alcalinos M. Alc. Terrosos

H2O2 - Ag. Oxidante e Bactericida

Ex.: Na2O2, Li2O2, CaO2, MgO2

1) ZnO – óxido de Zinco (Hipoglós)

É um sólido branco de caráter anfótero (anfiprótico).

É usado na fabricação de cremes dermatológicos, na industria de tintas e na galvanização do ferro.

*A proteção de superfícies metálicas com tintas ou metais de sacrifício é chamada de proteção anódica.

Óxidos importantes:

2) Al2O3 – óxido de Alumínio (Bauxita, Alumina)

É um sólido muito duro (dureza 9) de onde é extraído por eletrólise o alumínio metálico.

Na forma cristalizada é encontrado nas safiras e nos rubis.

*É um óxido anfótero abrasivo que também pode ser chamado de Coríndon.

Óxidos importantes:

3) H2O2 – Peróxido de hidrogênio (água oxigenada)

É uma solução aquosa que se decompõe facilmente em presença de luz (fotólise).

É utilizada como agente oxidante e bactericida.

*Os recipientes que guardam a água oxigenada são opacos para impedir a entrada de luz.

Óxidos importantes:

H2O2 H2O + ½O2

4) Fe3O4 – Tetróxido de triferro (magnetita, imã)

É um sólido escuro que apresenta características ferromagnéticas.

É utilizado na fabricação de caixas de som e aparelhos eletrônicos em geral.

*A tarja dos cartões magnéticos é constituída por este óxido .

Óxidos importantes:

FeO + Fe2O3 Fe3O4

fim