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QUÍMICA INORGÂNICA: Bases; Óxidos; Ácidos e Sais

ÍNDICE
Introdução. 1
Objectivos. 1
QUÍMICA INORGÂNICA.. 2
ÓXIDO.. 2
Óxidos Ácidos ou Anidridos. 2
Óxidos Básicos. 3
Óxidos Neutros ou Indiferentes. 4
Óxidos Anfóteros. 4
Óxidos Duplos ou Mistos. 5
ÁCIDOS. 6
Conceito de Arrhenius. 7
CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS. 7
SAIS. 8
Propriedades dos sais. 9
Conclusão. 10
Bibliografia. 11

Introdução
De um forma clara e objectiva para facilitar o estudo da Química Inorgânica , as substâncias são divididas em grupos ou funções químicas, isto é, na Química há um ramo que estuda os elementos químicos e as substâncias da natureza que não possuem o carbono coordenados em cadeias, este ramo denomina-se Química Inorgânica.
E assim, Ela investiga as suas estruturas, propriedades e a explicação do mecanismo de suas reações e transformações. entrtanto, este trabalho aborda um tema que diz respeito a química inorgânica, onde no seio do mesmo irá falar-se exaustivamente dos ácidos, óxidos, sais e bases.




Objectivos
Objectivo Geral:
  • Demonstrar as funções da Química inorganica

Objectivos específicos:
  • Indicar as reacções dos Óxidos, Bases, Ácidos e Sais 
  • Apresentar a classificação dos ácidos

Metodologia
Para realização deste trabalho recorreu a várias referências Bibliográficas, onde houve a discussão da matéria que diz respeito ao tema “Química Inorgânica”; fichas de apoio e a internet.

QUÍMICA INORGÂNICA

Química inorgânica ou química mineral é o ramo da química que estuda os elementos químicos e as substâncias da natureza que não possuem o carbono coordenados em cadeias, investigando as suas estruturas, propriedades e a explicação do mecanismo de suas reações e transformações. Os materiais inorgânicos compreendem cerca de 95% das substâncias existentes no planeta Terra.
As chamadas "substâncias inorgânicas" que servem de foco de estudo para a química inorgânica, são divididos em 4 grupos denominados como "funções inorgânicas". São eles:
  • Ácidos
  • Bases ou hidróxidos
  • Sais
  • Óxidos


ÓXIDO
O óxido é um composto químico binário formado por átomos de oxigênio com outro elemento em que o oxigênio é o mais eletronegativo. Os óxidos constituem um grande grupo na química, pois a maioria dos elementos químicos formam óxidos. Alguns exemplos de óxidos com os quais convivemos são: ferrugem (óxido de ferro III), gás carbônico (óxido de carbono IV ou dióxido de carbono), cal (óxido de cálcio).

Nos óxidos, o elemento mais eletronegativo deve ser o oxigênio. Os compostos OF2 ou O2F2 não são óxidos, pois o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio. Estes compostos são chamados fluoretos de oxigênio.

Óxidos Ácidos ou Anidridos

Definição
São óxidos em que o elemento ligado ao oxigênio é um ametal . Possuem estrutura molecular, pois a diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e o outro elemento não é tão grande. Resultam da desidratação dos ácidos e, por isso, são chamados anidridos de ácidos. Alguns exemplos:
  • CO2 óxido de carbono IV ou dióxido de (mono)carbono ou anidrido carbônico;
  • SO2 óxido de enxofre IV ou dióxido de (mono)enxofre ou anidrido sulfuroso;
  • SO3 óxido de enxofre VI ou trióxido de (mono)enxofre ou anidrido sulfúrico;
  • Cl2O óxido de cloro I ou monóxido de dicloro ou anidrido hipocloroso;
  • Cl2O7 óxido de cloro VII ou heptóxido de dicloro ou anidrido perclórico;
  • SiO2 óxido de silício ou dióxido de (mono)silício ou anidrido silícico;
  • MnO3 óxido de manganês IV ou trióxido de (mono)manganês ou anidrido mangânico.

Reações
Reagem com água formando um ácido oxigenado e com bases formando sal e água (neutralizando a base).
Exemplos:

  • SO3 + H2O H2SO4 
  • P2O5 + 3H2O 2H3PO4 
  • N2O3 + H2O 2HNO2 
  • CO2 + H2O H2CO3 
  • SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O 
  • P2O5 + 6LiOH 2Li3PO4 + 3H2O 
  • N2O3 + Ba(OH)2 Ba(NO2)2 + H2O 
  • CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Óxidos Básicos Definição

São óxidos em que o elemento ligado ao oxigênio é um metal com baixo número de oxidação (+1 e +2, exceto Pb, Zn, As, Sb e Sn, os quais formam sempre óxidos anfóteros).2 1 Os óxidos de caráter mais básico são os óxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos. Os óxidos básicos possuem estrutura iônica devido à diferença de eletronegatividade entre o metal (que é baixa) e o oxigênio (que é alta), por terem este caráter iônico apresentam estado físico sólido.
Alguns exemplos:
  • Na2O - óxido de Sódio 
  • CaO - óxido de cálcio (cal viva) 
  • BaO - óxido de bário (barita) 
  • CuO - óxido de cobre(II) (óxido cúprico) 
  • Cu2O - óxido de cobre(I) (óxido cuproso/cuprita) 
  • FeO - óxido de ferro(II) (óxido ferroso).

Reações
Reagem com a água formando uma base e com ácidos formando sal e água (neutralizando o ácido). O cálculo do óxido em alguns casos ajuda a dar a nomenclatura dos elementos.
Exemplos:
  • Na2O + H2O 2NaOH 
  • K2O + H2O 2KOH³ 
  • CaO + H2O Ca(OH)2 
  • FeO + H2O Fe(OH)2 
  • Na2O + 2HNO3 2NaNO3 + H2O 
  • Cu2O + 2HCl 2CuCl + H2O 
  • CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O 
  • 3FeO + 2H3PO4 Fe3(PO4)2 + 3H2O 

Óxidos Neutros ou Indiferentes
Definição

São óxidos que não apresentam características ácidas nem básicas. Não reagem com água, nem com ácidos, nem com bases. O fato de não apresentarem caráter ácido ou básico não significa que sejam inertes. São formados por não-metais ligados ao oxigênio, e geralmente apresentam-se no estado físico gasoso. Alguns exemplos:
  • CO óxido de carbono II 
  • NO óxido de nitrogênio II 
  • N2O óxido de nitrogênio I - veja Óxido nitroso H2O

Óxidos Anfóteros
Definição
São óxidos de metais de transição e semi-metais, que apresentam número de oxidação igual a 3+ ou 4+, capazes de reagir tanto com ácidos quanto com bases, fornecendo sal e água. Por possuírem propriedades intermediárias entre os óxidos ácidos e os óxidos básicos, podem se comportar como óxidos ácidos e como básicos. Dependendo do metal ligado ao oxigênio pode haver predominância do caráter ácido ou básico. O caráter ácido do óxido aumenta à medida que seu elemento formador aproxima-se, na tabela periódica, dos não-metais. O caráter básico do óxido aumenta à medida que o elemento formador aproxima-se dos metais alcalinos e alcalino-terrosos. A estrutura dos óxidos anfóteros pode ser iônica ou molecular.
Alguns exemplos:
  • SnO óxido de estanho II 
  • SnO2 óxido de estanho IV 
  • Fe2O3 óxido de ferro III 
  • ZnO óxido de zinco 
  • Al2O3 óxido de alumínio

Observação: Os óxidos de Pb, Zn, As, Sb e Sn, independente de seus números de oxidação, são classificados como óxidos anfóteros.
  • Reações
  • Reagem com ácidos formando sal e água (o metal do óxido torna-se o cátion do sal), e com bases formando sal e água também (neste caso o metal formador do óxido e o oxigênio formam o ânion do sal). Exemplos: 
  • ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O 
  • ZnO + 2KOH K2ZnO2 + H2O 
  • Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 
  • Al2O3 + 2NaOH² 2NaAlO2 + H2O


Alguns dos ânions formados são:
  • ZnO2−2 zincato 
  • AlO2- aluminato 
  • SnO2−2 estanito 
  • SnO3−2 estanato 
  • PbO2−2 plumbito 
  • PbO3−2 plumbato 
  • AsO3−3 arsenito 
  • AsO4−3 arseniato

Óxidos Duplos ou Mistos
Definição
São aqueles que originam dois sais ao serem aquecidos.
Quando se reage um óxido duplo com um ácido, o produto formado é composto de dois sais de mesmo cátion, mas com nox diferentes, e mais água. Alguns exemplos: Fe3O4, Pb3O4, Mn3O4
Exemplo de reação: Fe3O4 +8 HCl ----> 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2 O

Nomenclatura
Óxidos de metais
Óxido de [Nome do Metal], caso o cátion apresente somente uma carga
Ø  Na2O  Óxido de sódio
Ø  ZnO  Óxido de zinco
Ø  Al2O3  Óxido de alumínio

Caso o elemento apresente mais de uma carga(quando não tiver nox fixo), poderemos utilizar Óxido de [nome do elemento] + carga do elemento.
  • Fe2O3 Óxido de ferro III 
  • SnO2 Óxido de estanho IV

Pode-se também fazer uso dos sufixos ico (maior Nox) e oso (menor Nox), para o caso do elemento apresentar duas cargas.
  • Fe2O3 Óxido férrico 
  • FeO Óxido ferroso 
  • Cu2O Óxido cuproso 
  • CuO Óxido cúprico 
  • SnO Óxido estanoso 
  • SnO2 Óxido estânico

Óxidos de ametais
[Mono, Di, Tri…] + Óxido de [(Mono), Di, Tri] + [Nome do Ametal]
SO3  Trióxido de (Mono) Enxofre
N2O5  Pentóxido de Dinitrogênio

Óxidos ácidos ou anidridos
Anidrido [Nome do Elemento] + se noqui = (+1 e +2) prefixo HIPO + sufixo OSO
Exemplo: Anidrido Hipoiodoso  I2O  NOX do Iodo = +1
Anidrido [Nome do Elemento] + se noqui = (+3 e +4) + sufixo OSO
Exemplo: Anidrido Iodoso  I2O3  NOX do Iodo = +3

Mas se ele for das famílias 3A e 4A sua nomenclatura será: Anidrido [Nome do Elemento] + se for da fami.(3A e 4A) +sufixo ICO
Exemplo: Anidrido CarbonICO Família 4A

Anidrido [Nome do Elemento] + se noqui = (+5 e +6) + sufixo ICO
Exemplo: Anidrido Iódico  I2O5  NOX do Iodo = +5
Anidrido [Nome do Elemento] + se noqui = (+7) prefixo HIPER/PER + sufixo ICO
Exemplo: Anidrido Periódico  I2O7  NOX do Iodo = +7
  • SO3 Anidrido Sulfúrico 
  • SO2 Anidrido Sulfuroso

Exceção:
  • CO2 dióxido de carbono ou Anidrido Carbônico 

ÁCIDOS
Ácido, no âmbito da química, pode se referir a um composto capaz de transferir Íons (H+) numa reacção química (vide Ácido de Brønsted), podendo assim diminuir o pH duma solução aquosa, ou a um composto capaz de formar ligações covalentes (vide Ácido de Lewis) com um par de eléctrons. As bases são os análogos opostos aos ácidos.
Antigamente entendia-se por ácidas as substâncias que simplesmente possuíam sabor azedo (vide outras definições).

Conceito de Arrhenius 
Segundo o químico sueco Arrhenius (1887), um ácido é toda substância molecular que, em solução aquosa, sofre ionização e produz como único cátion, o íon H+.2 Um exemplo é o ácido clorídrico, de fórmula HCl:

CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS
Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis

Monopróticos: são ácidos que podem liberar apenas um átomo de hidrogênio (em forma de próton, cátion de hidrogênio ou H+) de sua estrutura em solução aquosa. Ex.: HCl, HNO3, H3PO2 (libera 1xH+);
Dipróticos: podem liberar dois átomos de hidrogênio de sua estrutura em solução aquosa, Ex.: H2Cr2O7, H2MnO4, H2S, H2SO4, H3PO3 (libera 2xH+);
Tripróticos: podem liberar três átomos de hidrogênio de sua estrutura em solução aquosa, Ex.: H3PO4.

Quanto ao número de grupos funcionais (H+)
Monácidos: possuem um íon H+ por molécula. Ex.: HCl, HNO3, HClO4, etc;
Diácidos: possuem dois íons H+ por molécula. Ex.: H2S, H2CO3, H2SO4, etc;
Triácidos: possuem três íons H+ por molécula. Ex.: H3BO3, H3PO4, H3SO4, etc;
Tetrácidos: possuem quatro íons H+ por molécula. Ex.: H4P2O7, H4SiO4, etc.

Quanto à presença de oxigênio
Hidrácidos: sem oxigênio (fórmula geral: HnA);
Oxiácidos: com oxigênio (formula geral: HnAO).
Quanto à volatilidade
Fixos, ex.: H2SO4, H3PO4, H3BO3, H3PO3
Voláteis, ex.: HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HNO3, entre outros.

Quanto à força (pKa)
A força de um ácido depende da sua constante de acidez (Ka). Esta exprime uma noção do grau de ionização dos ácidos em solução, em dependência da concentração apresentada. Quanto maior o valor de pKa de um ácido, mais fraco ele é. Sendo assim um ácido pode ser considerado:
Muito Forte: Se o valor de pKa é menor que -0,358 (HCl, HBr, HI);
Forte a Semiforte (Moderado): Possuem um valor de pKa de ±0,359 (HF);
Fraco: Valor de pKa maior que 8.8
  
Quanto ao grau de hidratação
Orto: represente um ácido hidratado, p. ex.: H3PO4 (Ácido Fosfórico); representa formalmente H2PO2•1·H2O
Meta: represente um ácido menos uma molécula de água: H3PO4 → H2O + HPO3 (Ácido Metafosfórico)
Piro: represente um ácido que perdeu duas moléculas de água: 2·H3PO4 → 2·H2O + H4P2O7 (Ácido Pirofosfórico)

BASES OU HIDRÓXIDOS
Classificação
Quanto ao número de hidroxilas
Monobases ( 1 OH– ): NaOH, KOH, NH4OH, AgOH
Dibases ( 2 OH– ): Mg(OH)2, Ca(OH)2, Fe(OH)2, Ba(OH)2, NiOH2
Tribases ( 3 OH– ): Al(OH)3, Fe(OH)3
Tetrabases ( 4 OH– ): Sn(OH)4, Pb(OH)4, Mn(OH)4

Quanto ao grau de dissociação
Bases fortes: São as que dissociam muito.14 Em geral os metais alcalinos e alcalino-terrosos formam bases fortes (família IA e IIA da tabela periódica). Porém, o hidróxido de berílio e o hidróxido de magnésio são bases fracas.
Bases fracas: São as bases formadas pelos demais metais e o hidróxido de amônio, por terem caráter molecular.

Quanto à solubilidade em água
Solúveis: Todas as bases formadas pelos metais alcalinos são solúveis. Podemos citar também o hidróxido de amônio, que apesar de ser uma base fraca, é solúvel.
Pouco solúveis: São as bases formadas pelos metais alcalino-terrosos em geral. (Exceto o hidróxido de magnésio, que é praticamente insolúvel).
Insolúveis: As demais bases. Vale lembrar sempre alguma parcela dissolve, mas chama-se insolúvel quando essa quantidade é insignificante em relação ao volume total.

SAIS

Em química, um sal é um composto que em água se dissocia num cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH- 1. Eles são tipicamente o produto de uma reação química entre:
Uma base e um ácido: forma-se um sal e água. Por exemplo:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Um metal e um ácido: forma-se um sal e hidrogênio. Por exemplo:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Um óxido ácido e um óxido básico: forma-se um sal. Por exemplo:
CO2 + CaO → CaCO3


Nomenclatura
Um sal é designado juntando o nome do ânion e o nome do cátion que o constituem, por esta ordem. O ânion toma um nome de acordo com a terminação do nome do ácido que lhes dá origem. O nome de um sal normal deriva dos nomes do ácido e da base que lhes dão origem. Para um sal ser nomeado, é suficiente alterar a terminação do nome do ácido correspondente conforme tabela:
Terminação do ácido


Terminação do ânion


Exemplo de ânion
Exemplo de sal
-ídrico

-eto

ácido clorídrico (HCl) → cloreto (Cl-)
cloreto de sódio (NaCl)
-ico

-ato

ácido fosfórico (H3PO4) → fosfato (PO43-)
fosfato de magnésio (Mg3(PO43-)2)
-oso

-ito

ácido sulfuroso (H2SO3) → sulfito (SO32-)
sulfito de potássio

Usando a regra do número de oxidação
A terminação do nome do ânion depende do número de oxidação do seu átomo central:
Nome do ácido
Número de oxidação
Ânion (átomo central)
hipo...oso
+1,+2
hipo...ito
...oso
+3, +4
...ito
...ico
+5, +6
...ato
per...ico
+7
per...ato

Propriedades dos sais

Muitos sais são sólidos à temperatura ambiente apresentando elevado ponto de fusão. Alguns sais são bastante duros e todos são quebradiços, pois são sólidos cristalinos.
Muitos sais são solúveis em água e insolúvel em solventes orgânicos.
Os chamados sais neutros não alteram o pH de uma solução, o cloreto de sódio é o melhor exemplo deste tipo de sal. Outros sais podem levantar ou baixar o pH de uma solução, dependendo da de sua acidez ou alcalinidade.
Cristais de sal secos são isolantes elétricos. Sais em soluções aquosas ou fundidos são condutores de corrente elétrica.


CONCLUSÃO

Terminado o trabalho conclui – se que milhões de compostos inorgânicos estão muito presentes em nosso quotidiano, no veneno das abelhas, nos pigmentos das tintas, nas frutas, pães e bolos que comemos, nas lindas pérolas, nos produtos de limpeza e higiene, em fertilizantes, no sal de cozinha, nos antiácidos, no gesso que colocamos quando quebramos a perna, nos gases da atmosfera, nas baterias dos carros, e a lista é infindável, em suma, os materiais inorgânicos compreendem cerca de 95% das substâncias existentes no planeta Terra.
Os óxidos constituem um grande grupo na química, pois a maioria dos elementos químicos formam óxidos.


BIBLIOGRAFIA
  • João Urbesco e Edgard Salvador Química I - Química Geral 11ª edição Editora Saraiva;
  • Lee, J. D, Química Inorgânica Não Tão Concisa, Ed. Edgard Bjuncher LTDA. São Paulo, SP, 2006. Sais;
  • Martínez Lorenzo, Antonio (1997). Formulação Química, IUPAC. Editorial Bruño.

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QUÍMICA INORGÂNICA: Bases; Óxidos; Ácidos e Sais

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