Funções Inorgânicas 5 - Sais

São compostos que apresentam, pelo menos, um cátion que seja diferente de H+, proveniente de uma base; e, pelo menos, um ânion que seja diferente de OH-, proveniente de um ácido, denominado radical do ácido.

É um produto (ou um dos produtos) da reação de uma substância ácida com uma substância básica.

Exemplos:

Neutralização típica (ácido-base): base + ácido → sal + água NaOH + HCl → NaCl + H2O cloreto de sódio (sal não oxigenado)

Neutralização de óxidos: óxido básico + óxido ácido → sal

CaO + CO2 → CaCO3

carbonato de cálcio (sal oxigenado)

Sais não oxigenados - Fórmula geral: MXAy

“M” é um cátion de metal qualquer e A é um ânion de um ametal.

O índice “x” é a quantidade de cátions, que corresponde à carga do ânion; e “y” é o índice do ânion, que corresponde à carga do cátion.

Exemplos: NaF, CaCl2, AlBr3 e K2S.

Montagem de fórmulas

Na+ e Cl- Pb+2 e Cl- Al+3 e S2-

NaCl PbCl2 Al2S3

cloreto de sódio cloreto de chumbo II sulfeto de alumínio

Sais oxigenados - Fórmula geral: MX(AOz)y

“M” é um cátion de metal qualquer e A é um ânion de um ametal, podendo ser de um metal de Nox elevado, de 4+ até 7+.

O índice “x” é a quantidade de cátions, que corresponde à carga do ânion; e “y” é o índice do ânion, que corresponde à carga do cátion. O índice “z” corresponde à quantidade de

oxigênios presente no ânion. O ânion AOzx- é oriundo do ácido HxAOz.

Exemplos: NaClO, CaSO4, Al(BrO3)3 e K2SO4.

Exemplos de montagem de fórmulas

K+ e MnO41- Ca+2 e NO3

1- Al+3 e SO42-

KMnO4 Ca(NO3)2 Al2(SO4)3

Permanganato de potássio Nitrato de cálcio Sulfato de alumínio

Nomenclatura dos sais

Os nomes dos sais são obtidos associando-se os nomes dos radicais dos ácidos com os nomes dos cátions das bases.

___________________________ de __________________________

Radical Cátion

Ácido (terminação) Radical (terminação)

...ídrico ...eto

(hipo) ...oso (hipo) ...ito

(per) ...ico (per) ...ato

Obs. Se o cátion tiver sufixo, não se usa o “de” entre o radical e o cátion

Ex: “cloreto de ferro II” ou “cloreto ferroso”.

Exemplos

Cátion

(metal oriundo da base)

Radical

(ânion derivado do ácido) Sal

Fe+2 SO42- FeSO4

”ferroso” ou “ferro II” “sulfato”

(derivado do ácido sulfúrico)

“sulfato ferroso” ou

“sulfato de ferro II”

Fe+3 SO42- Fe2(SO4)3

“férrico” ou “ferro III” ”sulfato”

(derivado do ácido sulfúrico)

“sulfato férrico” ou

“sulfato de ferro III”

Zn+2 ClO41- Zn(ClO4)2

“zinco” ”perclorato”

(derivado do ácido perclórico) “perclorato de zinco”

Cu+2 NO31- Cu(NO3)2

”cúprico” ou “cobre II” “nitrato”

(derivado do ácido nítrico)

“nitrato cúprico” ou

“nitrato de cobre II”

Cu+ CO32- Cu2CO3

”cuproso” ou “cobre I” “carbonato”

(derivado do ácido carbônico)

“carbonato cuproso” ou

“carbonato de cobre I”

Al+3 CO32- Al2(CO3)3

”alumínio” “carbonato”

(derivado do ácido carbônico) “carbonato de alumínio”

Obs.: Lembre-se de que, para a fórmula de qualquer substância iônica,

o número de cátions e ânions (índices) deve igualar o total das cargas positivas e negativas.

Classificação dos sais

Quanto à presença de oxigênio

Sais não oxigenados ou “halogenossais”. Exemplos: NaCl (cloreto de sódio), FeS (sulfeto ferroso).

Sais oxigenados ou “oxissais”. Exemplos: NaNO3 (nitrato de sódio), CaSO4 (sulfato de cálcio).

Quanto ao número de elementos

Binários. Exemplos: KCl (cloreto de potássio), AgBr (brometo de prata).

Ternários. Exemplos: Na2SO4 (sulfato de sódio), K3PO4 (fosfato de potássio).

Quaternários. Exemplos: Ca(OCN)2 (oxicianeto de cálcio)

Quanto à natureza dos íons presentes

Sais normais: possuem um só tipo de cátion e um só tipo de ânion. Exemplos: NaCl (cloreto de sódio), K3PO4 (fosfato de potássio), Ba(NO3)2 (nitrato de bário).

Hidrogenossais: possuem um só tipo de cátion; o ânion contém um ou mais hidrogênios ionizáveis. Podem ser obtidos a partir da neutralização parcial de um ácido. Exemplo: NaHCO3 (“hidrogenocarbonato de sódio” ou “bicarbonato de sódio”)

Hidroxissais: possuem um só tipo de cátion; o ânion contém um ou mais íons hidróxido. Exemplos: Ca(OH)Cl (hidroxicloreto de cálcio), Ca5(PO4)3OH (hidroxifosfato de cálcio, conhecido como “hidroxiapatita”, presente nos ossos e dentes.)

Sais duplos: os cátions provêm de duas ou mais bases e/ou os ânions provêm de dois ou mais ácidos. Exemplos: NaKSO4 (sulfato duplo de sódio e potássio), CaBrCl (cloreto brometo de cálcio)

Quanto à presença de água Os sais são geralmente higroscópicos, absorvendo água do ambiente. Isso acontece também com alguns hidróxidos e ácidos. Mas existe também “água de cristalização”, que são moléculas de água que cristalizam junto com os íons, formando o estado sólido. Os sais hidratados são os que contêm certa quantidade de água de cristalização; e, muitas vezes, possuem até cores diferentes dos sais “anidros” (sem água).

Sais hidratados. Exemplo: CoCl2 .6H2O (cloreto de cobalto II hexaidratado, que possui coloração rosa) CuSO4.5H2O (sulfato de cobre II pentaidratado, de coloração azul)

Sais anidros. Exemplo: CoCl2 (cloreto de cobalto II, que possui coloração azul) CuSO4 (sulfato de cobre II, de coloração branca)

Química do cotidiano: o cloreto de cobalto e o “galinho do tempo”

O cloreto de cobalto II é usado no curioso souvenir de fabricação portuguesa, que muda de cor conforme a umidade do ar, geralmente na forma de um pequeno galo, conhecido como “galinho do tempo”. Trata-se de uma pequena escultura de madeira, revestida de um tecido que foi embebido em solução de cloreto de cobalto II (CoCl2).

Quando a umidade do ar atmosférico está alta, com indícios de chuva, o sal hidrata e muda para a cor rosa. Se o tempo está seco, perde água e fica na forma anidra (sem água) do sal, que tem coloração azul.

De forma simplificada, podemos representar o fenômeno com a equação:

CoCl2 + 6H2O ↔ CoCl2.6H2O (sal anidro) (sal hidratado)

Cloreto de cobalto II anidro, indicando tempo seco

Disponível (acesso: 4.4.2014): http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Cobalt

%28II%29_chloride.jpg

Cloreto de cobalto II hidratado, indicando umidade

Disponível (acesso: 4.4.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cobalt%28II%29-

chloride-hexahydrate-sample.jpg

Ligações químicas dos sais

Os sais são compostos iônicos, ou seja, formados pela atração eletrostática de cátions e ânions, chamada “ligação iônica”. Quando o sal possui oxigênio, há “ligação covalente” entre o oxigênio e o ametal, que formam o ânion composto.

Exemplo:

CaCO3 (carbonato de cálcio). Há ligação iôncia entre o cálcio (Ca2+) e o carbonato (CO3

2-). No íon carbonato, entre o carbono e os oxigênios, há ligações covalentes.

Propriedades dos sais

Propriedades comuns às dos demais compostos iônicos.

Apresentam sabor salgado.

Dissociação iônica dos sais

Exemplos:

NaCl (s) → Na1+ (aq) + Cl1-

(aq)

FeSO4 (s) → Fe2+ (aq) + SO4

2- (aq)

Al2(SO4)3 (s) → 2 Al3+ (aq) + 3 SO4

2- (aq)

Cu(NO3)2 (s) → Cu+2 (aq) + 2 NO3

1- (aq)

Reações químicas de neutralização total formando sais normais

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O hidróxido de sódio ácido sulfúrico sulfato de sódio água

2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6 H2O hidróxido de alumínio ácido sulfúrico sulfato de alumínio água

KOH + HClO4 → KClO4 + H2O hidróxido de potássio ácido perclórico perclorato de potássio água 2 CuOH + H2SO3 → Cu2SO3 + 2 H2O hidróxido cuproso ácido sulfuroso sulfito cuproso água

Ca(OH)2 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + 2 H2O hidróxido de cálcio ácido nítrico nitrato de cálcio água

3 Mg(OH)2 + 2 H3PO4 → Mg3(PO4)2 + 6 H2O hidróxido de magnésio ácido fosfórico fosfato de magnésio água

Reações químicas de neutralização parcial formando hidrogenosais

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O hidróxido de sódio ácido sulfúrico hidrogenosulfato de sódio água

NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O hidróxido de sódio ácido carbônico hidrogenocarbonato de sódio água

(bicarbonato de sódio)

Reações químicas de neutralização parcial formando hidroxisais

Ca(OH)2 + HNO3 → Ca(OH)NO3 + H2O hidróxido de cálcio ácido nítrico hidroxinitrato de cálcio água

Al(OH)3 + HCl → Al(OH)2Cl + H2O hidróxido de alumínio ácido clorídrico dihidroxicloreto de alumínio água

Sais comuns na química do cotidiano a) Cloreto de sódio, sal comum ou sal de cozinha (NaCl)

Principais aplicações:

Alimentação. Por lei, é obrigatório a adição de certa quantidade de iodeto de sódio ou de potássio (NaI, KI) ao cloreto de sódio (NaCl) destinado à alimentação, porque a falta de iodo no organismo pode acarretar a doença chamada bócio ("papo").

Conservação da carne, do pescado e de peles. “Salgar” é a forma mais antiga de conservar alimentos, antes da invenção da geladeira. O sal desidrata os alimentos, bloqueando qualquer atividade das bactérias decompositoras, conservando o alimento. Por isso, o sal já teve muito valor econômico na antiguidade; por exemplo, os soldados romanos eram pagos com sal, o que originou a palavra “salário”.

Obtenção de misturas refrigerantes: a mistura de gelo e sal pode atingir -22ºC.

Obtenção de sódio metálico (Na), cloro gasoso (Cl2), gás hidrogênio (H2) e compostos, tanto de sódio como de cloro, tais como hidróxido de sódio (NaOH), carbonato de sódio (Na2CO3), bicarbonato de sódio (NaHCO3), ácido clorídrico (HCl) etc.

Na medicina, sob forma de soro fisiológico (solução aquosa contendo 0,95% de NaCl), no combate à desidratação e diarréia.

b) Nitrato de sódio (NaNO3)

É o salitre do Chile.

Principais aplicações:

1. Fertilizante na agricultura.

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

c) Carbonato de sódio (Na2CO3)

O produto comercial (impuro) é vendido no comércio com o nome de “barrilha” ou “soda”. Principais aplicações:

1. Fabricação do vidro comum (maior aplicação).

barrilha + calcário + areia → vidro comum. aquecimento

2. Fabricação de sabões. d) Bicarbonato de sódio (NaHCO3)

Principais aplicações:

Antiácido estomacal. Neutraliza o excesso de HCl do suco gástrico, produzindo gás carbônico e água.

NaHCO3 (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

(O CO2 liberado é o responsável pelo "arroto").

Fabricação de "digestivos" e “antiácidos estomacais”, tais como Alka-Seltzer, Sonrisal, Sal de frutas etc. Estes contém bicarbonato de sódio (NaHCO3) e ácidos orgânicos sólidos (ácido tartárico, ácido cítrico e outros). Na presença de água, o bicarbonato de sódio reage com os ácidos, liberando gás carbônico, que é o responsável pela efervescência.

NaHCO3 (s) + H+(aq) → Na+

(aq) + H2O (l) + CO2 (g)

Fabricação de fermento. O crescimento da massa (pão, bolos, bolachas, etc.) é devido à liberação do CO2 no aquecimento do NaHCO3.

2 NaHCO3 (s) → Na2CO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

O bicarbonato de amônio (NH4HCO3) é um fermento mais eficiente que o bicarbonato de sódio (NaHCO3), porque no aquecimento há maior liberação de gases (CO2 e NH3).

NH4HCO3 (s) → NH3 (g) + H2O (l) + CO2 (g)

Fabricação de extintores de incêndio (extintores de espuma). No extintor, há bicarbonato de sódio (NaHCO3) e ácido sulfúrico (H2SO4) em compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, as duas substâncias entram em contato, reagindo e 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 (contém íons) e, por isso, conduz a corrente elétrica.

e) Fluoreto de sódio (NaF)

É usado na prevenção de cáries dentárias, na fabricação de pastas de dentes e na fluoretação da água potável, nas estações de tratamento. f) Carbonato de cálcio (CaCO3)

É encontrado na natureza, constituindo rochas calcárias, mármore e conchas de crustáceos e aves.

Mármore branco.

Disponível (acesso: 4.4.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mu

seo_de_La_Plata_-_M%C3%A1rmol_blanco.jpg

Concha de animal marinho, formada por mais de 90% de

carbonato de cálcio. Os organismos vivos também se

“servem” de substâncias inorgânicas disponíveis na

Natureza, para desenvolver sua existência.

Disponível (acesso: 4.4.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fle

xopecten_ponticus_2008_G1.jpg

Fabricação de cal viva (CaO) e gás carbônico (CO2), por aquecimento. A partir da cal viva se obtém a cal hidratada, Ca(OH)2 , por adição de água.

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

calcário (aquecimento) cal viva gás carbônico

CaO + H2O → Ca(OH)2

cal viva cal hidratada

Fabricação do vidro comum (já mencionado).

Fabricação do cimento Portland, com uso da cal viva.

Sob forma de mármore, é usado em pias, pisos, escadarias, etc.

g) Sulfato de cálcio (CaSO4)

Principais aplicações:

Fabricação do giz usado nas escolas.

O gesso é uma variedade de sulfato de cálcio hidratado, muito usado na ortopedia, na obtenção do estuque etc.

h) Sulfato de magnésio (MgSO4)

Tem emprego medicinal como purgativo. i) Sulfato de bário (BaSO4)

Tem emprego medicinal como “meio opaco” (contraste) na radiografia gastrointestinal.

Exercícios

1) COMPLETE o quadro:

Fórmula Nox dos Elementos

Nome do sal

a) Pb3(BO3)4

b) CuBr2

c) FeSO4

d) Sn(IO)2

e) LiF

f) NiCrO4

g) K2Cr2O7

h) Co3(PO4)2

i) HgCl2

j) (NH4)2P2

O7

k) KMnO4

l) Pb(NO2)4

m) CoMnO4

n) CuPO3

o) Ni2+, Cl1+

p) Au3+, B3+

q) Zn2+, Br1+

r) Pb2+, Cl3+

s) Ag+, N5+

t) Rb+, Cl5+

u) Li+, Br5+

v) Cu+, I3+

w) Fe3+, Br7+

x) Al3+, S2-

y) Ag+, I1-

z) Pb2+, N3+

aa) Hidrogenocarbonato de amônio

bb) Cianeto de potássio

cc) Perclorato niquélico

dd) Iodato estânico

ee) Periodato de rubídio

ff) Sulfato de bário

gg) Carbonato de cálcio

hh) Bicarbonato de sódio

ii) Hidrogenobicromato férrico

jj) Bromito cobaltoso

kk) Bissulfeto de amônio

ll) Sulfito de sódio

2) ESCREVA as equações de dissociação iônica dos sais do exercício anterior.

Fórmula Equação de dissociação iônica

a) Pb3(BO3)

4 Pb3(BO3)4 → 3 Pb4+

(aq) + 4 BO33-

(aq)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

l)

m)

n)

o)

p)

q)

r)

s)

t)

u)

v)

w)

x)

y)

z)

aa)

bb)

cc)

dd)

ee)

ff)

gg)

hh)

ii)

jj)

kk)

ll)

3) ESCREVA as reações de neutralização ácido-base que originam os sais, fornecendo os nomes das substâncias envolvidas:

Nome do sal Equação de neutralização ácido-base

a) Fosfato de cálcio 2 H3PO4 (aq) + 3 Ca(OH)2 (aq) → 6 H2O + Ca3(PO4)2 (aq)

ácido fosfórico + hidróxido de cálcio → água + fosfato de cálcio

b) Carbonato de zinco

c) Perclorato de alumínio

d) Bicarbonato de cálcio

e) Nitrato de prata

f) Nitrato de alumínio

g) Sulfato de potássio

h) Sulfeto de magnésio

i) Sulfito de gálio

j) Hipoclorito de sódio

k) Permanganato de potássio

l) Nitrito de bário

m) Cloreto de cobalto II

n) Bromato de potássio

o) Clorato cuproso

p) Carbonato plúmbico

Exercícios envolvendo todas as funções inorgânicas (hidretos, óxidos, hidróxidos, ácidos e sais)

1) DESCREVA, por meio de equações químicas balanceadas, o comportamento químico das seguintes substâncias em água. DÊ o nome dos reagentes e do(s) produto(s) formado:

01) Na2O

02) CaH2

03) Fe(OH)3

04) N2O5

05) Ba

06) Cr2O3

07) CO2

08) Na2SO4

09) CO

10) Ca(OH)2

11) KH

12) H2S

13) CaO

14) CrO3

15) NaHSO4

16) NaCl

17) P2O5

18) CaCO3

19) NH3

20) KMnO4

21) Pb(OH)4

22) ZnO

23) CaCrO4

24) NO

25) CuSO4

26) HCl

27) CaS

28) Mg

29) (NH4)NO3

30) Fe2O3

31) H4P2O7

32) Au2O3

33) FeO

34) H3BO3

35) Cl2O5

36) Al2O3

37) Li

38) NaHCO3

39) Mn2O7

40) NH4OH

41) K2Cr2O7

42) H2SO4

43) NaOH

44) K2O

45) LiH

2) COMPLETE o quadro abaixo:

Fórmula Nox Função Nomenclatura

HClO3 H+1Cl+5O-2 ácido Ácido clórico

Ácido iodídrico

Ni(OH)3

H2SO4

Óxido de bário

Fe3+O2 -

H+S-2

Zn+2(OH)-

Ag2O

Hidróxido de prata

Anidrido fosfórico

H3PO4

Permanganato de potássio

H2Cr2O7

Ácido crômico

H+ N+5O-2

H+I+1 O-2

HBr

Ácido sulfúrico

FeCl3

CO

CO2

Bicarbonato de amônio

CuOH

H2MnO4

Ácido carbônico

Ácido sulfídrico

Br2O5

Fosfato de sódio

Ni(OH)2

Dióxido de carbono

Dióxido de nitrogênio

Monóxido de nitrogênio

K2Cr2O7