Caracterizao de compostos inorgnicosMarilena Meira

Funes Qumicas Denomina-se funo qumica a um conjunto de substncias que apresentam propriedades qumicas semelhantes por possurem semelhanas estruturais.

Funes da Qumica Inorgnica cidos Bases Sais xidos Hidretos

Reaes Inorgnicas Sntese: H2 + Cl2 HCl Anlise ou decomposio: Ca(OH)2 CaO + H2O Simples troca: Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4 Dupla Troca: NaCl + AgNO3 AgCl + HNO3

cidos

Caracterizao dos cidos CIDO: So substncias moleculares. Quando puros no conduzem corrente eltrica. Em soluo aquosa conduzem corrente eltrica, pois, se ioniza: HCl + H2O H3O+(aq) + Cl-(aq)

Caracterizao dos cidos: pH e ao sobre indicadores Solues aquosas possuem pH inferior a 7. Mudam a cor dos indicadores: Fenolftaleina: incolor Tornassol: vermelho

Caracterizao dos cidos Reao de neutralizao: Reagem com bases formando sal e gua H2SO4 + 2KOH K2SO4 + H2O

HCl + NaOH

NaCl + H2O

Caracterizao dos cidos cidos diludos no oxidantes reagem com metais menos nobres que o hidrognio libertando hidrognio: 2HCl + Zn ZnCl2 + H2 Principais metais menos nobres que H: K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Sn, Pb H Metais mais nobres que H: Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

Caracterizao dos cidos Reagem com um xido bsico dando sal e gua. HCl + CaO CaCl2 + H2O H2SO4 + Na2O Na2SO4 + H2O

Caracterizao dos cidos Reagem com xidos anfteros formando sal e gua: ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O

Caracterizao dos cidos Reagem com os hidretos inicos formando sal e liberando hidrognio: NaH + HCl NaCl + H2 CaH2 + 2HCl CaCl2 + 2H2

Caracterizao dos cidos Reagem com sais formando outro sal e outro cido. A reao ocorrer se o cido formado for mais fraco ou mais voltil ou se ocorrer precipitao do sal. H2SO4 + NaCl Na2SO4 + HCl HCl + Na2S H2S + NaCl HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 Se o sal um carbonato produz efervescncia: 2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O

Caracterizao dos cidos Reagem com os perxidos produzindo sal e perxido de hidrognio. 2HCl + Na2O2 2NaCl + H2O2 Reagem com os superxidos produzindo sal, perxido de hidrognio e oxignio. 2HCl + KO2 KCl + H2O2 + O2

Bases ou hidrxidos

Caracterizao das bases inorgnicas BASE: Com exceo do hidrxido de amnia, todas as bases inorgnicas so inicas. As bases inicas conduzem corrente eltrica quando fundidas ou dissolvidas em gua, pois, se dissocia: NaOH (aq) Na+(aq) + OH-(aq) A amnia a nica base inorgnica molecular. Em gua se ioniza. NH3 + H2O NH4+ + OH-

Caracterizao das bases: pH e ao sobre indicadores Solues aquosas de bases possuem pH superior a 7. Mudam a cor dos indicadores: Fenolftaleina: vermelho Tornassol: azul

Caracterizao das bases ou hidrxidos Solubilidade As bases dos metais alcalinos e de amnio so solveis na gua. As bases dos metais alcalinos terrosos so parcialmente solveis. Todas as outras bases so insolveis.

Caracterizao das bases inorgnicas Reao de neutralizao: Reagem com cidos produzindo sal e gua: 2NaOH + HBr NaBr + H2O Ca(OH)2 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2O

Caracterizao das bases inorgnicas Reagem com xidos cidos formando sal e gua: 2KOH + SO3 2NaOH + CO2 K2SO4 +H2O Na2CO3 + H2O

Caracterizao das bases inorgnicas Reagem com xidos anfteros formando sal e gua: ZnO + 2KOH K2ZnO2 + H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O

Caracterizao das bases inorgnicas Reagem com os sais formando outra base e outro sal. Esta reao ocorrer se o sal ou a base formada for insolvel. Ou se a base formada for a amnia que a nica base que se volatiliza. NaOH + AgNO3 AgOH + NaNO3 3KOH + FeCl3 Fe(OH)3 + 3KCl

Caracterizao das bases inorgnicas Por calcinao as bases inicas formam xidos: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Ca(OH)2

CaO + H2O

Caracterizao das bases inorgnicas Reagem com os hidretos inicos formando xidos e liberando hidrognio: NaH + NaOH Na2O + H2

Caracterizao das bases inorgnicas As bases inorgnicas fortes reagem com Zn e Al formando sais complexos: Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4 + H2 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4 + 3H2

Caracterizao das bases inorgnicas As bases fortes reagem a frio com halognios em soluo aquosas formando os correspondentes cloreto, hipoclorito e gua: Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O

xidos

Caracterizao dos xidos So compostos binrios onde o oxignio o mais eletronegativo. Na2O, H2O, N2O

Caracterizao dos xidos: comportamento em gua. xidos cidos reagem com gua formando cidos SO2 + H2O H2SO3 xidos bsicos reagem com gua formam bases. Na2O + H2O 2NaOH xidos anfteros de metais reagem com gua formando bases e de semi-metais formam cidos. ZnO + H2O Zn(OH)2 As2O5 + 3H2O 2H3AsO4

Reatividade dos xidos bsicos em gua O carter bsico dos xidos inicos tanto mais acentuado quanto mais eletropositivo for o metal constituinte. Ordem de basicidade dos xidos metlicos: xidos do grupo 1 > xidos do grupo 2 > demais xidos Os xidos dos grupos 1 e 2 reagem vigorosamente com a gua. Os demais xidos bsicos praticamente no reagem com gua. S reagem com cidos em temperatura alta e com cidos fortes.

Caracterizao dos xidos: comportamento em cidos e bases xidos cidos reagem com as bases formando sal e gua SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O xidos bsicos reagem com cidos formam sal e gua. Na2O + 2HNO3 2NaNO3 + H2O xidos anfteros reagem com cidos e com bases formando sal e gua: ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O ZnO + 2KOH K2ZnO2 + H2O

Caracterizao dos xidos: comportamento em cidos Quando um xido duplo reagem com um cido o produto formado composto de dois sais de mesmo ction, mas com nox diferentes, e mais gua. xidos duplos: Fe3O4, Pb3O4, Mn3O4 Fe3O4 +8 HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

Caracterizao dos perxidos: comportamento em gua e cido Reagem com gua, produzindo base e perxido de hidrognio; Na2O2 + 2 H2O 2 NaOH + H2O2 Reagem com cido, produzindo sal e perxido de hidrognio. Na2O2 + 2HCl 2NaCl + H2O2

Caracterizao dos superxidos: em gua, cido e com xido-cido Reagem com gua, produzindo base, perxido de hidrognio e oxignio. 2KO2 + 2H2O 2KOH + H2O2 + O2 Reagem com cido, produzindo sal, perxido de hidrognio e oxignio. KO2 + 2HCl KCl + H2O2 + O2 Reagem com xido-cido formando sal e O2 KO2 + 2CO2 2K2CO3 + O2

Sais

Caracterizao dos sais So slidos inicos que conduzem a corrente eltrica quando fundidos ou quando dissolvidos em gua, pois, se dissocia libertando como on positivo pelo menos um ction diferente de H+ e pelo menos um nion diferente de OH-. NaCl Na+ + Cl CaBr2 Ca+2 + Cl-

Caracterizao dos sais: gua de hidratao Conforme o nmero de molculas de gua o hidrato poder mono, di, tri, tetra, penta, etc. Monohidratados adicionam 1 molcula de gua: ZnCl2.H2O Dihidratado: adicionam 2 molculas de gua: ZnCl2.H2O Pentahidratado: adicionam 5 molculas de gua: CuSO4.5H2O. Decahidratado: adicionam 10 molculas de gua: CuSO4.10H2O. Em geral o sal anidro branco e o hidrato colorido. O sal anidro poder ser obtido por aquecimento do hidrato.

Caracterizao dos sais Reagem com cidos formando outro cido e outro sal: KI + H2SO4 HI + K2SO4 Para a reao ocorrer o cido formado dever ser mais voltil ou mais fraco ou o sal formado dever ser insolvel. AgNO3 + HCl AgCl + HNO3

Caracterizao dos sais Reagem com bases formando outra base e outro sal: FeCl3 + NaOH NaCl + Fe(OH)3 Para a reao ocorrer a base formada dever ser mais fraca ou insolvel.

Caracterizao dos sais Reagem com metais formando outro sal e outro metal: Cu + AgSO4 CuSO4 + Ag Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu O metal que desloca dever ser mais eletropositivo que o deslocado Fila de eletropositividade decrescente: K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

Caracterizao dos sais: reaes de pirlise Os carbonatos de metais alcalinos fundem-se sem se decompor. Os carbonatos de outros metais se decompem em CO2 e o respectivo xido: CaCO3 CaO + CO2 Os sulfetos reagem com oxignio formando xidos metlicos e dixido de enxofre: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2

Hidretos

Caracterizao dos hidretos So compostos formados por dois elementos, sendo que um deles o hidrognio. Hidretos inicos: H ligado a um metal. O NOX do hidrognio -1. So slidos nas condies ambientes. Todos do grupo 1: LiH, NaH, KH, RbH, CsF, FrH. CaH2 , SrH2 , BaH2 , Hidretos moleculares: Quando o hidrognio estiver ligado a um no metal ou a um semi metal. o NOX do hidrognio ser +1 So gasosos ou lquidos nas condies ambientes.

Caracterizao dos hidretos inicos So muito reativos com gua libertando hidrognio e formando a base correspondente: LiH + H2O LiOH + H2 NaH + H2O NaOH + H2 KH + H2O KOH + H2

Caracterizao dos hidretos inicos Reao com oxignio: 2MH + O2 2MOH Reao com cidos: MH + HCl MCl + H2 Reao com bases: MH + NaOH MNaO + H2 Reduo de aldedo a lcool: H2C=O + mH + H2O CH3OH + MOH

Caracterizao dos hidretos de metais de transio As molculas de hidrognio dissociam e os tomos de hidrognios entram nos buracos do retculo cristalino do metal, stios intersticiais. Os tomos de hidrognio, que esto dentro do retculo, podem migrar internamente, reagindo com impurezas ou alterando as propriedades do material. O hidrognio mantm suas propriedades qumicas. Mas fica mais reativo (ativado).

Caracterizao dos hidretos moleculares Os semi-metais e ametais formam hidretos moleculares. B e Al formam hidretos complexos importantes como redutores. Na[BH4] e LiAlH4 Grupo 14: O carbono forma milhares de hidretos, os hidrocarbonetos estudados na Qumica Orgnica. Si, Ge, Sn e Pb formam um nmero limitado de hidretos e em ordem decrescente de estabilidade. Grupo 15: N, P, As formam hidretos importantes: amnia, fosfina e arsina. Grupo 16: H2O, H2S, H2Se Halognios: HF, HCl, HBr, HI.

Caracterizao dos hidretos Os hidretos do grupo 16 e 17 quando dissolvidos em gua formam os hidrcidos correspondentes: H2S + 2H2O 2H3O+ + S-2 HF + H2O H3O+ + Cl HCl + H2O H3O+ + Cl-

Comparao da fora cida no grupo 16 Em um mesmo grupo da Tabela peridica a acidez aumenta de cima para baixo. Qanto maior o tamanho do tomo, menor a atrao pelo H. A carga negativa dispersada melhor em um tomo maior (menor densidade eletrnica). H2O, H2S, H2Se, H2Te Acidez crescente OH-, SH-, SeH-, TeHBasicidade crescente

Comparao da acidez no grupo 17 Em um mesmo grupo da Tabela peridica a acidez aumenta de cima para baixo. Quanto maior o tamanho do tomo, menor a atrao pelo H. A carga negativa dispersada melhor em um tomo maior (menor densidade eletrnica). H-F, H-Cl, H-Br, H-I Acidez crescente F-, Cl-, Br-, IBasicidade crescente

Comparao da acidez no grupo 17

Caracterizao dos hidretos do grupo 16Hidreto PM Ponto de ebulio (oC)

H2O H2S H2Se H2Te

18 34 81 130

100 -60 -42 -2,3

Caracterizao dos hidretos do grupo 17Hidreto PM Ponto de ebulio (oC)

HF HCl HBr HI

19 36,5 81 128

19,9 -85,0 -66,7 -35,4

O HF forma pontes de hidrognio

Amnia A amnia na temperatura ambiente um gs incolor de cheiro pungente. A amnia muito solvel em gua formando o hidrxido de amnio: NH3 + H2O NH4+ + OH-