Funções Químicas

Todos os materiais, substâncias puras ou misturas, são formadas por átomos. Assim como os compostos inorgânicos que compõem a atmosfera, a hidrosfera e a litosfera são constituídas por ácidos, bases, sais, óxidos e hidretos.

No século XIX, o químico sueco Svante August Arrhenius pesquisou a condutividade elétrica das substâncias na presença de água e apresentou um conceito para ácidos e bases, que foi denominado de Teoria Eletrolítica de Arrhenius. Ele verificou que determinadas soluções aquosas conduziam corrente elétrica (soluções eletrolíticas) e outras, não (soluções não-eletrolíticas). 

Para justificar esse comportamento das substâncias em água, foi proposta por Arrhenius a teoria da dissociação eletrolítica. Por essa teoria, nas soluções eletrolíticas, as substâncias dissolvidas em água se dividem em partículas menores chamadas de íons (que em grego significa viajante).

Ácidos: É todo composto que, dissolvido em água, gera como cátion o H+ ou H3O+. Observe as equações de ionizações totais dos ácidos clorídrico(HCl) e nítrico (HNO3)

  1.  Demonstre as equações de ionização dos seguintes ácidos:

a)       HClO

b)       HBr

c)       HCN

d)       HF

e)       HCN

f)         HNO2

Formulação de um ácido: basta acrescentar hidrogênio na quantidade da carga negativa do radical, lembrando sempre que o hidrogênio virá sempre antes do radical negativo, fazendo com que as cargas elétricas se anulem.

2.       Escreva a fórmula do ácido, conforme o exemplo:

AlO2-1

HAlO2

CO3-2

H2CO3

BiO3-1

 

CrO4-2

 

Br-1

 

Cr2O7-2

 

BrO-1

 

SnO3-2

 

BrO3-1

 

SnO2-2

 

BrO4-1

 

HPO3-2

 

Cl-1

 

MnO4-2

 

ClO-1

 

SiO3-2

 

ClO2-1

 

C2O4-2

 

ClO3-1

 

S-2

 

ClO4-1

 

SO4-2

 

CN-1

 

SO3-2

 

F-1

 

S2O3-2

 

H2PO2-1

 

ZnO2-2

 

I-1

 

SbO4-3

 

IO-1

 

SbO3-3

 

IO2-1

 

AsO4-3

 

IO3-1

 

AsO3-3

 

IO4-1

 

BO3-3

 

MnO4-1

 

Fe(CN)6-3

 

NO2-1

 

PO4-3

 

NO3-1

 

Fe(CN)6-4

 

OCN-1

 

SiO4-4

 

PO3-1

 

Sb2O7-4

 

SCN-1

 

As2O7-4

 

HCO3-1

 

P2O7-4

 

HSO4-1

 

P2O5-4

 

Para dar nome a um ácido, utilize uma tabela de radicais negativos, que foi construída, utilizando os seguintes conceitos:

 

Radical

ácido

Radical

ácido

AlO2-1

Alumínico

CO3-2

Carbônico

BiO3-1

Bismútico

CrO4-2

Crômico

Br-1

Bromídrico

Cr2O7-2

Dicrômico

BrO-1

hipobromoso

SnO3-2

Estânico

BrO3-1

Brômico

SnO2-2

Estanoso

BrO4-1

Perbrômico

HPO3-2

Fosforoso

Cl-1

Clorídrico

MnO4-2

Mangânico

ClO-1

Hipocloroso

SiO3-2

Metassilícico

ClO2-1

Cloroso

C2O4-2

Oxálico

ClO3-1

Clórico

S-2

Sulfídrico

ClO4-1

Perclórico

SO4-2

Sulfúrico

CN-1

Cianídrico

SO3-2

Sulfuroso

F-1

Fluorídrico

S2O3-2

Tiossulfúrico

H2PO2-1

Hipofosforoso

ZnO2-2

Zíncico

I-1

Iodídrico

PO4-3

ortofosfórico

IO-1

Hipoiodoso

SbO4-3

Antimônico

IO2-1

Iodoso

SbO3-3

Antimonioso

IO3-1

Iódico

AsO4-3

Arsênico

IO4-1

Periódico

AsO3-3

Arsenioso

MnO4-1

Permangânico

BO3-3

Bórico

NO2-1

Nitroso

Fe(CN)6-3

Ferricianídrico

NO3-1

Nítrico

PO4-3

Ortofosfórico

OCN-1

Ciânico

Fe(CN)6-4

Ferrocianídrico

PO3-1

Metafosfórico

SiO4-4

Ortossilícico

SCN-1

Tiociânico

Sb2O7-4

Piroantimônico

 

 

As2O7-4

Piroarsênico

 

 

P2O7-4

Pirofosfórico

 

3.       Construa uma tabela com todos os ácidos, utilizando a tabela de radicais negativos, conforme o modelo:

Radical negativo

Fórmula do ácido

Nome do ácido

AlO2-1

HAlO2

Ácido alumínico

BiO3-1

HBiO3

Ácido bismútico

Classificação dos ácidos: Os ácidos podem ser classificados de acordo com alguns critérios:

 Presença de oxigênio na molécula:

o        Hidrácido: ácido cuja molécula não contém oxigênio. Ex: HCl, HBr, HCN

o        Oxiácido: ácido cuja molécula contém oxigênio. Nesse caso, o hidrogênio está ligado ao átomo de oxigênio, por meio de uma ligação covalente simples. Eles são classificados como hidrogênios ionizáveis. Ex: HClO, HNO3, H2SO4

Número de hidrogênios ionizáveis na molécula:

o        Monoácido ou monoprótico: ácido cuja molécula contém um hidrogênio ionizável, ou seja, é formado a partir de um radical monovalente (-1). Ex: HCl, HNO3

o        Diácido ou diprótico: ácido cuja molécula contém dois hidrogênios ionizáveis, ou seja, é formado a partir de um radical bivalente (-2).Ex: H2S, H2SO4

o        Triácido ou triprótico: ácido cuja molécula contém três hidrogênios ionizáveis, ou seja, é formado a partir de um radical trivalente (-3). Ex: H3PO4

o        Tetrácido ou tetraprótico: ácido cuja molécula contém quatro hidrogênios ionizáveis, ou seja, é formado a partir de um radical tetravalente (-4). Ex:H4SiO4

Número de elementos constituintes:

o        Binário: ácido cuja molécula contém dois elementos, ou seja, apresenta dois símbolos maiúsculos (H e outro). Ex: HF

o        Ternário: ácido cuja molécula contém três elementos, ou seja, apresenta três símbolos maiúsculos (H e 2 outros). Ex: HNO2

o        Quaternário: ácido cuja molécula contém quatro elementos, ou seja, apresenta quatro símbolos maiúsculos (H e 3 outros). Ex: HSCN

 Volatilidade: capacidade de um ácido em volatilizar (passagem do estado líquido para o estado gasoso). Analisando os pontos de ebulição dos ácidos, podemos classificá-los em:

o        Fixos: ácidos que apresentam elevado ponto de ebulição. Ex: H2SO4, H3PO3, H3PO4, H3BO3.

o        Voláteis: ácidos que apresentam baixo ponto de ebulição. Ex: HCN, HNO3, HNO2, H2CO3, H2S, HCl, HBr, HI.

 Força: Para entender a força de um ácido, é necessário entender o fenômeno da ionização. Todo ácido provém de um composto molecular que, na presença de água, sofre ionização, liberando unicamente, na forma de íon positivo, o cátion H+.

Se o ácido apresentar mais de um hidrogênio ionizável, a ionização ocorre em etapas, passando a ser denominada de ionização parcial.

1.       Demonstre as equações de ionização parcial e total dos seguintes ácidos:

a)       H2SO4

b)       H3BO3

c)       H4P2O7

d)       H2S

e)       H3Fe(CN)6

f)         H4SiO4

O grau de ionização (a) pode ser calculado pela fórmula a seguir e indica a força de um ácido. De modo geral os ácidos são classificados como:

o        Fracos: apresentam um grau de ionização inferior a 5%;

o        Moderados: apresentam um grau de ionização compreendido entre 5% e 50%;

o        Fortes: apresentam um grau de ionização superior a 50%.

 Como regra prática podemos prever o seguinte:

Hidrácidos: Fortes: HCl, HBr e HI; Moderado: HF; fracos: Restante;

Oxiácidos: calcule: número de oxigênio menos número de hidrogênio. Se o resultado for zero, considere fraco; se o resultado for um, moderado, se dois ou maior que dois, forte. Lembre-se de que o ácido carbônico (H2CO3) é uma exceção, sendo fraco (ácido orgânico).

 

2.       Complete a tabela:

 

CLASSIFICAÇÃO

Nome do ácido

Fórmula

Nº DE H+

Nº DE ELEMENTOS

Presença de oxigênio

Alumínico

HAlO2

monoácido

ternário

oxiácido

Antimônico

 

 

 

 

Antimonioso

 

 

 

 

Arsênico

 

 

 

 

Arsenioso

 

 

 

 

Bismútico

 

 

 

 

Bórico

 

 

 

 

Brômico

 

 

 

 

Bromídrico

 

 

 

 

Carbônico

 

 

 

 

Ciânico

 

 

 

 

Cianídrico

 

 

 

 

Clórico

 

 

 

 

Clorídrico

 

 

 

 

Cloroso

 

 

 

 

Crômico

 

 

 

 

Dicrômico

 

 

 

 

Estânico

 

 

 

 

Estanoso

 

 

 

 

Ferricianídrico

 

 

 

 

Ferrocianídrico

 

 

 

 

Fluorídrico

 

 

 

 

Fosforoso

 

 

 

 

hipobromoso

 

 

 

 

Hipocloroso

 

 

 

 

Hipoiodoso

 

 

 

 

Iódico

 

 

 

 

Iodídrico

 

 

 

 

Iodoso

 

 

 

 

Mangânico

 

 

 

 

Metafosfórico

 

 

 

 

Nítrico

 

 

 

 

Nitroso

 

 

 

 

Ortossilícico

 

 

 

 

Oxálico

 

 

 

 

Perbrômico

 

 

 

 

Perclórico

 

 

 

 

Periódico

 

 

 

 

Permangânico

 

 

 

 

Piroantimônico

 

 

 

 

Piroarsênico

 

 

 

 

Pirofosfórico

 

 

 

 

Sulfídrico

 

 

 

 

Sulfúrico

 

 

 

 

Sulfuroso

 

 

 

 

Tiociânico

 

 

 

 

Tiossulfúrico

 

 

 

 

Zíncico

 

 

 

 


 

Bases: É todo composto que, dissolvido em água, gera como ânion o OH-. Observe as equações de dissociações totais dos hidróxidos de sódio(NaOH) e de amônio (NH4OH)

3.       Demonstre as equações de dissociação das seguintes bases:

a)       KOH

b)       AgOH

c)       LiOH

d)       RbOH

      Formulação de uma base: basta acrescentar hidroxila na quantidade da carga positiva do radical, lembrando sempre que a hidroxila virá sempre depois do radical positivo, fazendo com que as cargas elétricas se anulem.

4.       Escreva a fórmula das bases, conforme o exemplo:

Ag+1

AgOH

Ni+3

Ni(OH)3

Au+1

 

Pb+4

 

Ba+2

 

Pb+2

 

Be+2

 

Mn+4

 

Ca+2

 

Cu+1

 

Co+2

 

Pt+2

 

Cs+1

 

Fe+3

 

Ni+2

 

Co+3

 

Cu+2 

 

Au+3

 

Fe+2

 

Sr+2

 

Hg+1

 

Sn+4 

 

Hg+2

 

Sn+2

 

K+1

 

Cr+3

 

Li+1

 

Al+3

 

Mg+2

 

Pt+4

 

Mn+2

 

Rb+1

 

Na+1

 

Bi+3

 

NH4+1

 

B+3

 

 

 

Ra+2

 

Classificação de uma base: uma base pode ser classificada de três maneiras:

1-De acordo com o número de hidroxilas:

2-De acordo com a força (grau de dissociação): 

3-De acordo com a solubilidade em água:

 

Para dar nome a uma base, utilize uma tabela de radicais positivos, observando a condição  do elemento:

Radicais positivos

 

Possuem uma só valência

Possuem duas valências

Monovalentes

 

NH4+1, Li+1, Na+1, K+1, Rb+1, Cs+1, Ag+1

Cu+1,  Hg+1,  Au+1

Bivalentes

Be+2, Mg+2, Ca+2, Sr+2, Ba+2, Ra+2

Cu+2,  Hg+2,  Fe+2,  Co+2, Ni+2, Sn+2, Pb+2,  Mn+2,  Pt+2

Trivalentes

 

B+3, Al+3, Bi+3, Cr+3

Au+3,  Fe+3,  Co+3,  Ni+3

Tetravalentes

 

 

Sn+4,  Pb+4,  Mn+4,  Pt+4