QUÍMICA

FUNÇÕES INORGÂNICAS (ÁCIDOS, BASES,

SAIS E ÓXIDOS) 1. ÁCIDOS

1.1 - Teoria de Arrhenius São compostos covalentes que, quando em

presença de água, sofrem ionização liberando como único cátion íons H+(hidrônio). Exemplo:

HCl → H+ + Cl- H3PO4 → 3H+ + PO4

3- 1.2 - Classificação

a) QUANTO AO NÚMERO DE HIDROGÊ-NIOS IONIZÁVEIS

Monoácidos: ionizam apenas 1 H+; Exemplo.

HCl3, HCl, H3PO2 Diácidos: ionizam 2 H+;

Exemplo: H2S, H2SO4, H3PO3 Triácidos: ionizam 3 H+;

Exemplo: H3BO3, H3PO4 Tetrácidos: ionizam 4 H+.

Exemplo: H4P2O7 b) QUANTO À PRESENÇA DE OXIGÊNIO: Hidrácidos: são os que não apresentam átomos

de oxigênio na molécula. Exemplo:

HCl, H2S, HF. Oxiácidos: contêm átomos de oxigênio na mo-

lécula. Exemplo:

H3BO3, HNO3, H2SO4. c) QUANTO À FORÇA: Hidrácidos: Forte: HI, HBr, HCl Médio: HF. Fraco: demais ácidos. Oxiácidos:

No de oxigênios - No de H+ ionizáveis. Se essa diferença for igual a: 3 → Muito forte; 2 → Forte; 1 → Médio; 0 → Fraco.

Exemplo: H2SO4 → 4 (oxig.) - 2 (hidrog.) = 2 (assim

sendo, o ácido em questão é forte).

Uma outra forma de classificar um ácido é de acordo com o seu grau de ionização (α):

Forte: α > 50%; Médio: 5% ≤ α ≤ 50%; Fraco: α < 5%.

Observação: 1) O ácido carbônico ( )2 3

H CO , pela regra, de-

veria ser considerado médio, mas o seu grau de ioni-zação está abaixo de 5%. Assim, é considerado um ácido fraco, não seguindo a regra.

2 3 2 2H CO H O CO→ +←

2) O ácido acético ( )3H COOH , principal com-

ponente do vinagre, apesar de possuir quatro hidro-gênios na sua fórmula, apenas um é ionizável:

águaH C C

O

O H3 H C C

O

O3 +H

+

Como seu grau de ionização é 1,3%, ele é um

ácido fraco. 1.3 - Nomenclatura

Ácidos não-oxigenados ou hidrácidos:

ácidoelemento

ídrico

Exemplo: HCl → Ácido clorídrico; HBr → Ácido Bromídrico; HF → Ácido Fluorídrico; HI → Ácido Iodídrico; H2S → Ácido Sulfídrico; HCN → Ácido Cianídrico. Ácidos oxigenados (oxiácidos):

ácidoelemento

ico

H3BO3 → Ácido Bórico; HClO3 → Ácido Clórico; H2SO4 → Ácido Sulfúrico; H3PO4 → Ácido Fosfórico; H2CO3 → Ácido Carbônico; HNO3 → Ácido Nítrico. Pelo acréscimo ou retirada de oxigênio em sua

molécula obtemos a fórmula dos demais oxiácidos.

23Editora Exato

QUÍMICA

PERelemento

elemento

elemento

elemento

ICO

ICO

OSO

OSO

+O

-O

-OHIPO

Exemplos: HClO4 HClO3 HClO2 HClO

Ac. percló-rico

Ac. Clóri-co

Ac. Cloro-so

Ac. Hipoclo-roso

HNO3 HNO2

Ac. Nítrico Ac. Nitroso

H3PO4 H3PO3 H3PO2

Ac. fosfórico Ac. Fosforoso Ac. Hipofosfo-roso

Uma outra regra utilizada é feita de acordo

com o grau de hidratação da molécula do ácido. ORTO: Ácido padrão (H2SO4, H3PO4, etc.); META: ORTO - 1 H2O; PIRO: 2 x ORTO - 1 H2O.

Exemplo: H

H

3

3

PO

PO

4

4

-H

-H

O

O

2

2

H

H

P

P

O 3

O

Ácido (orto)fosfórico

Ácido (orto)fosfórico

Ácido metafosfórico

Ácido pirofosfórico

2 x

6 2 8

H PO 4 2 7

2. BASES (HIDRÓXIDOS)

1.2. Teoria de Arrhenius São compostos iônicos que, quando em pre-

sença de água, sofrem dissociação, liberando como único ânion íons OH- (hidroxila). Exemplo:

NaOH Na + OHH O2 +

H O2Al(OH) Al +3OH3+

3

1.2. Classificação a) QUANTO AO No DE OH-:

Monobases: dissociam 1 OH-: Exemplo:

LiOH, CuOH, NaOH. Dibases: dissociam 2 OH-:

Exemplo: Ca(OH)2, Pb(OH)2, Cu(OH)2. Tribases: dissociam 3 OH-:

Exemplo: Fe(OH)3, Au(OH)3. Tetrabases: dissociam 4 OH-:

Exemplo: Pb(OH)4, Sn(OH)4. b) QUANTO À SOLUBILIDADE EM Á-

GUA: Solúveis: bases de metais alcalinos (1A) e

NH4OH; Pouco solúveis: bases de metais alcalino-

terrosos (2A); Insolúveis: demais bases. c) QUANTO À FORÇA: Fortes: bases de metais alcalinos e alcalinos

terrosos (1A e 2A). Fracas: demais bases e

4NH OH

1.3. Nomenclatura Quando o elemento forma apenas uma base: HIDRÓXIDO DE ---------------------- METAL

Exemplos: Al(OH)3 - Hidróxido de Alumínio Ca (OH)2 - Hidróxido de Cálcio Li OH - Hidróxido de Lítio

Quando o elemento forma duas bases, pelo fa-

to de o metal envolvido possuir mais de uma carga.

HIDRÓXIDO DE ------------- (CARGA) → Indicado METAL em algarismo

romano Lembrando que os metais mais comuns a apre-

sentar mais de uma carga (N.º de Oxidação) são os seguintes:

1 +2 +2 +2

2 3 3 4 4

Cu Au Fe Pb sn

Cu Au Fe Pb sn

+ +

+ + + + +

Exemplos:

Fe(OH)3 - Hidróxido de Ferro III

Editora Exato 24

QUÍMICA

Fe(OH)2 - Hidróxido de Ferro II AuOH - Hidróxido de Ouro I Au(OH)3 - Hidróxido de Ouro III Ou, em lugar do algarismo romano (indicando

o n.º de Oxidação do elemento), usando também as terminações ICO e OSO para quando os elementos tiverem maior e menor NOX, respectivamente.

Fe(OH)3 - Hidróxido Férrico Fe(OH)2 - Hidróxido Ferroso AuOH - Hidróxido Auroso Au(OH)3 - Hidróxido Áurico

3. ÓXIDOS

São compostos binários em que o oxigênio é o mais eletronegativo. Exemplo:

CO2, Fe2O3, P2O4 3.1. Formulação

Nox = -2

EX+ O2- ⇒ E2OX Caso X seja múltiplo de 2, simplificaremos.

3.2. Classificação a) ÓXIDOS ÁCIDOS: Reagem com água, dando ácidos. Geralmente,

são óxidos de ametais.

Exemplo: CO2 + H2O → H2CO3

Oxído ácido Ácido Outros exemplos: SO3, P2O5, CrO3 b) ÓXIDOS BÁSICOS: Reagem com água, dando bases. Geralmente,

são óxidos de metais.

Exemplo: Na2O + H2O → 2 NaOH

Óxido básico Base Outros exemplos: MgO, CrO c) ÓXIDOS NEUTRO: Não reage com água, ácido e base.

Exemplo: CO, NO e N2O. d) PERÓXIDOS:

São óxidos em que o oxigênio tem Nox igual a

-1 e não -2, que seria o normal. Têm a seguinte estru-tura:

( O-1 O-1 )-2 de apenas 2

2O −

Exemplo: Na2O2, K2O2, H2O2.

3.3. Nomenclatura Quando o elemento forma apenas um óxido: ÓXIDO DE ------------------- ELEMENTO Li2O - Óxido de Lítio MgO - Óxido de Magnésio Al2O3 - Óxido de Alumínio

Quando o elemento forma dois óxidos:

ÓXIDOICO

OSO

NOX MAIOR

NOX MENORelemento

Fe2O3 ⇒ ÓXIDO FÉRRICO - (NOX DO FERRO = + 3)

FeO ⇒ ÓXIDO FERROSO - (NOX DO FERRO = + 2)

Au2O3 ⇒ ÓXIDO ÁURICO - (NOX DO OURO

= + 3) Au2O ⇒ ÓXIDO AUROSO - (NOX DO OURO

= +1)

Podemos, ainda, neste caso, indicar o n.º de o-xidação do elemento por algarismos romanos:

Fe2O3 - Óxido de Ferro III FeO - Óxido de Ferro II Au2O3 - Óxido de Ouro III Au2O - Óxido de Ouro I Ou, ainda, podemos indicar o n.º de átomos de

oxigênio e o n.º de átomos do elemento como auxílio dos prefixos MONO, DI, TRI, ... lembrando que fre-qüentemente o prefixo MONO é omitido, quando uti-lizado para indicar o n.º de átomos do elemento.

Fe2O3 - Trióxido de Diferro FeO - Monóxido de Ferro N2O5 - Pentóxido de Dinitrogênio CO2 - Dióxido de Carbono ou Gás Carbô-

nico O nome dos períodos: Peróxido de ----------------- Elemento Exemplos: H2O2: peróxido de hidrogênio. Na2O2: peróxido de sódio.

Editora Exato 25

QUÍMICA

4. SAIS

Definição: São substâncias iônicas que possu-em, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um â-nion diferente de OH- ou O2-.

Os sais podem ser formados a partir de reação de neutralização ocorrida entre ácidos e bases de Ar-rhenius. Exemplos:

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) Ácido + Base → Sal + Água

4.1. Classificação dos sais Sal normal ou neutro É o sal cujo cátion não possui H+ ionizável e

ânion OH-. Resultado de uma reação de neutralização total, ou seja, quando reagem todos os H+ e todos os OH- da base. Exemplo:

2 HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2O Um sal normal é formado por um cátion pro-

veniente de uma base e um ânion proveniente de um ácido. Nomenclatura dos sais normais

A nomenclatura dos sais segue a regra: (Nome do ânion) de (nome do cátion).

Os nomes dos ânions são formados trocando-

se as terminações dos nomes dos ácidos pelas termi-nações –eto, -ato e –ito.

Terminações dos ácidos Ânion ídrico → eto oso → ito ico → ato

Exemplos: HCl + NaOH → NaCl + H2O

Ácido Hidróxido Cloreto Clorídrico de Sódio de Sódio

H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O Ácido Hidróxido Sulfato Sulfúrico de Cálcio de Cálcio

ESTUDO DIRIGIDO

1 À temperatura ambiente o cloreto de sódio, NaCl, é sólido e o cloreto de hidrogênio, HCl, é um gás. Essas duas substâncias podem ser líquidas em temperaturas adequadas. a) Por que, na fase líquida, o NaCl é um bom

condutor de eletricidade, enquanto na fase só-lida não é?

b) Por que, na fase líquida, o HCl é um mau con-dutor de eletricidade?

c) Por que, em solução aquosa, ambos são bons condutores de eletricidade?

2 A concentração de CO2 na atmosfera tem aumen-tado nos últimos anos. Cite uma conseqüência ambiental desse fato.

3 De acordo com as propriedades dos elementos químicos, podemos classificar como um óxido de natureza alcalina (básica) e um óxido de natureza ácida, respectivamente: a) CaO e SO3. b) Na2O e MgO. c) CO e Al2O3. d) Cl2O e N2O3.

4 A decomposição térmica do calcário, com poste-rior hidrólise da cal virgem, produz um composto X. Esse processo pode ser representado como?

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

1 Qual substância, segundo Arrhenius, libera como único íon positivo apenas o cátion hidrogênio em solução aquosa?

Resolução: Segundo Arrhenius, substâncias como essas são classificadas como ácidos.

2 Faça a equação de ionização do ácido e de disso-ciação iônica da base, em meio aquoso, conside-rando ionização e dissociação total. a) H2SO4 b) NaOH Resolução: a) H2SO4 → 2 H+ + SO4

-2 b) NaOH → Na+ + OH-

3 Nas cinzas, estão presentes substâncias que, em contato com a água, promovem o aparecimento, entre outras, das substâncias conhecidas como hidróxido de potássio e hidróxido de sódio. Escreva a fórmula que represente cada uma des-

sas duas substâncias. Resolução: Hidróxido de potássio: KOH Hidróxido de sódio: NaOH

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QUÍMICA

EXERCÍCIOS

1 (U.F.UBERLÂNDIA) Entre os oxiácidos H2SO3, H3BO3, HClO3 e HMnO4, a ordem cres-cente de força ácida para esses compostos é: a) H2O3, HClO3, H3BO3, HMnO4 b) HClO3, HMnO3, H2SO3, H3BO3 c) H3BO3, HClO3, H2SO3, HMnO4 d) H3BO3, H2SO3, HClO3, HMnO4 e) HMnO4, HClO3, H3BO3, H2SO3

2 Dê os nomes dos ácidos: a) H3BO3 g) H3PO3 b) H2SO4 h) H3PO4 c) H2CO3 i) HClO2 d) HNO2 j) HClO3 e) HNO3 l) HBr f) HCl m) H2S

3 (PUC-MG) A tabela apresenta algumas caracte-rísticas e aplicações de alguns ácidos:

Nome do ácido Aplicações e características Ácido muriáti-co

Limpeza doméstica e de peças metálicas.

Ácido fosfóri-co

Usado como acidulante em re-frigerantes, balas e goma de mascar.

Ácido sulfúri-co

Desidratante, solução de bate-ria.

Ácido nítrico Indústria de explosivos e co-rantes.

a) HCl, H3PO4, H2SO4, HNO3 b) H CIO, H3PO3, H2SO4, HNO2 c) HCl, H3PO3, H2SO4, H NO3 d) HClO2, H2P2O7, H2SO3, H NO2 e) H CIO, H3PO4, H2SO3, H NO3

4 Complete o quadro abaixo:

Substância Classificação quanto ao nú-mero de OH1-

Solubilidade em H2O

Classificação quanto à força

NH4OH NaOH Ca(OH)2 AgOH Al(OH)3 Pb(OH)4

5 Escreva a fórmula das bases a partir dos seus nomes: a) hidróxido de níquel III. b) hidróxido ferroso. c) hidróxido férrico.

d) hidróxido de chumbo II. e) Hidróxido auroso.

6 (Acafe-SC) Os nomes dos ácidos oxigenados a-baixo são, respectivamente:

HNO2 HClO3 H2SO4 H2SO3 H3PO4 a) nitroso, clórico, sulfúrico, sulfuroso e fosfóri-

co; b) nítrico, clorídrico, sulfuroso, sulfúrico e fosfó-

rico; c) nítrico, hipocloroso, sulfúrico, sulfuroso e fos-

foroso; d) nitroso, perclórico, sulfuroso, sulfúrico e fos-

fórico; e) nítrico, cloroso, sulfuroso, sulfúrico e hipofos-

foroso.

7 (UFCE) Associe a coluna da esquerda com a da direita e assinale a alternativa correta, de cima para baixo.

I HClO4 ( ) ácido hipocloroso II HClO2 ( ) ácido clórico III HClO ( ) ácido perclórico IV HClO3 ( ) ácido cloroso

a) I, II, IV , III. b) II, III, I, IV. c) II, I, IV, III. d) III, IV, I, II. e) nenhuma.

8 (FUVEST) Assinale a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcali-nas: a) detergente e vinagre; b) sal e coalhada; c) leite de magnésia e sabão; d) bicarbonato e açúcar; e) coca-cola e água de cal.

9 Dê os nomes dos óxidos: a) H2O f) ZnO b) CaO g)Li2O c) MgO h) CO2 d) K2O i) BaO e) Al2O3

10 Escreva a fórmula do: a) óxido de sódio: b) óxido de prata: c) óxido de alumínio: d) óxido cuproso:

e) óxido férrico:

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QUÍMICA

f) óxido de ferro II: g) óxido cúprico: h) óxido áurico:

11 Escreva a fórmula dos sais abaixo: a) cloreto férrico: b) carbonato de cobre I: c) sulfato áurico: d) fosfato de chumbo II: e) bicarbonato de sódio: f) nitrito ferroso: g) clorito plúmbico:

12 As bases ou hidróxidos dos metais alcalinos e al-calinos-terrosos são bases fortes. O ácido carbô-nico (H2CO3) é um ácido fraco e o ácido clorídrico (HCl) é um ácido forte. Com estas in-formações, julgue os itens. 1111 bicarbonato de sódio, NaHCO3, utilizado em

talcos para bebês, age neutralizando a acidez da urina.

2222 o calcário — CaCO3 — é utilizado pelos agri-cultores para diminuir o pH do solo.

3333 cloreto de potássio — KCl — pode ser utiliza-do como acidulante na conservação de alimen-tos industrializados.

4444 O bicarbonato de sódio provoca gases ao reagir com o suco gástrico (HCl) no estômago.

13 (FUVEST) No circuito elétrico esquematizado abaixo, o copo pode conter um dos diferentes lí-quidos mencionados:

lâmpada

fios metálicos

copo

líquido

corrente alternada

a) água destilada. b) solução aquosa de um sal. c) solução aquosa de ácido clorídrico. d) solução aquosa de açúcar (sacarose). e) solução aquosa de hidróxido de sódio. Com quais desses líquidos a lâmpada deve acen-

der?

14 Dado o conjunto de substâncias inorgânicas a-baixo, pede-se classificá-las, conforme sua fun-ção química, na ordem indicada:

NaCl, H2CO3, Fe2O3, NaOH, CaH2 a) sal, ácido, óxido, base, hidreto; b) sal, hidreto, óxido, base, ácido; c) sal, base, ácido, óxido, hidreto; d) sal, base, óxido, hidreto, ácido.

15 A alternativa que indica corretamente a classifi-cação funcional das substâncias apresentadas é:

BaSO4 HClO3 Mg(OH)2

Fe2O3 NaH

a) Sal Ácido Hidróxi-do

Óxido Hidreto

b) Óxido Hidreto Óxido Sal Hidráci-do

c) Sal Óxido Hidróxi-do

Óxido Ácido

d) Sal Hidreto Base Anidri-do

Hidróxi-do

e) Óxido Ácido Hidreto Base Sal

16 A fórmula mais comum para o óxido formado por um elemento X, da família 3A da tabela peri-ódica, é: a) X3O. b) XO2. c) X3O4. d) X2O3.

GABARITO

Estudo Dirigido

1 a) Na fase líquida, os íons estão livres podendo

conduzir corrente elétrica, caso que não ocorre na fase sólida.

b) O HCl é um material que realiza ligações co-valentes, logo não libera íons na fase líquida, logo não conduz eletricidade.

c) Em ambas substâncias, em meio aquoso, são produzidos íons que conduzem corrente elétri-ca.

2 O CO2 é um óxido ácido, portanto quando entra em contato com a água da atmosfera produz o á-cido carbônico, H2CO3, causando o problema da chuva ácida.

3 A

4 CaCO3 → CaO + CO2 CaO + H2O → Ca(OH)2

Editora Exato 28

QUÍMICA

Exercícios

1 D

2 a) ácido bórico. b) ácido sulfúrico. c) ácido carbônico. d) ácido nitroso. e) ácido nítrico. f) ácido clorídrico. g) ácido fosforoso. h) ácido fosfórico. i) ácido cloroso. j) ácido clórico. l) ácido bromídrico. m) ácido sulfídrico.

3 A

4 Substância Classificação

quanto ao nú-mero de OH1-

Solubilidade em H2O

Classificação quanto à força

NH4OH Monobase Solúvel Fraca NaOH Monobase Solúvel Forte Ca(OH)2 Dibase Pouco Solúvel Forte AgOH Monobase Insolúvel Fraca Al(OH)3 Tribase Insolúvel Fraca Pb(OH)4 Tetrabase Insolúvel Fraca

5 a) Ni(OH)3 b) Fe(OH)2 c) Fe(OH)3 d) Pb(OH)2 e) AuOH

6 A

7 D

8 C

9 a) óxido de hidrogênio. b) óxido cálcio. c) óxido magnésio. d) óxido potássio. e) óxido alumínio. f) óxido de zinco. g) óxido lítio. h) dióxido carbono (gás carbônico). i) óxido bário.

10 a) Na2O b) Ag2O c) Al2O3

d) Cu2O e) Fe2O3 f) FeO g) CuO h) Au2O3

11 a) FeCl3

b) Cu2CO3 c) Au2(CO3)3 d) Pb3(PO4)2 e) NaHCO3 f) Fe(NO2)2 g) Pb(ClO2)4

12 C, E, E, C

13 B, C, E

14 A

15 A

16 D

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