Exercícios sobre funções inorgânicas IV em Química

BASES

Segundo Arrhenius, são substâncias inorgânicas que quando colocadas em presença de água sofrem dissociação iônica, liberando como único ânion a hidroxila (OH-).

 
XOH →​​ X+  + OH​−​​

 
Classificação

 
Quanto ao número de hidroxilas

 
Em função do número de hidroxilas(OH-) liberadas quando sofrem dissociação iônica, uma base pode ser classificada como:

Monobase - libera uma ânion OH-

 
Ex.: NaOH →​​ Na​+​​ + OH​−​​
Dibase - libera dois ânions OH-

 
Ex.: Mg(OH)2 →​​ Mg​+2​​ + 2OH​−​​
Tribase - libera três ânions OH-

 
Ex.: Al(OH)​3​​ ​→​​ Al​+3​​ + OH​−​​
Tetrabase - libera quatro ânions OH-

 
Ex.: Pb(OH)4​​ ​→​​ Pb+4​​ + OH−​​

 
Quanto à solubilidade em água

 
Solubilidade de uma base é a propriedade que indica o quanto uma base é capaz de se dissolver em água, ela pode ser classificada como:

 
Solúvel - Possui grande capacidade de se dissolver em água. São as bases formadas por elementos da família IA e NH^{4+}​4+​​.
 
Parcialmente solúvel - Pouco capaz de se dissolver em água. São as bases formadas por elementos da família IIA.
 
Insolúvel - Não é capaz de se dissolver em água. São as bases formadas pelos demais elementos.
 
Quanto a força

 
A força de uma base é dada pela sua capacidade de liberar OH- (sofrer dissociação iônica) quando colocadas em presença de água, quanto maior a quantidade de OH- liberados, maior será a força da base.

 
Forte - São as bases formadas por elementos do grupo 1 e 2
 
Fraca - São as bases formadas pelos demais elementos.
IMPORTANTE: As bases formadas por Mg(OH)2 e Be(OH)2, que são elementos do grupo 2, são consideradas insolúveis e fracas.
 
 
Nomenclatura

Elementos com NOX fixo:
Família IA, IIA, Ag​+1​​, Zn​+2​​, Cd+2​​, Al​+3​​ e NH​4+​​.

 
Hidróxido de nome do elemento
Ex.:
NaOH - Hidróxido de sódio
Mg(OH)2​​ - Hidróxido de magnésio
Al(OH)​3​​ - Hidróxido de alumínio

 
Elementos com NOX variável:
Fe, Co, Ni = +2 ou +3
Cu, Hg = +1 ou +2
Au = +1 ou +3
Pb, Pt, Sn = +2 ou +4

 
Hidróxido de nome do elemento _+ NOX(em romanos)
ou
Hidróxido de nome do elemento + sufixo OSO (menor NOX) / sufixo ICO (maior NOX)

 
Ex.:
CuOH - Cu com nox +1 - Hidróxido de cobre I ou Hidróxido cuproso
Cu(OH)​2​​ - Cu com nox +2 - Hidróxido de cobre II ou Hidróxido cúprico
Pb(OH)​2​​ - Pb com nox +2 - Hidróxido de chumbo II ou Hidróxido plumboso
Pb(OH)4​​ - Pb com nox +4 - Hidróxido de chumbo IV ou Hidróxido plúmbico

 
 
Formulação das bases

 
Quando precisamos montar a fórmula de uma base a partir de seu nome, basta unir o cátion desejado ao ânion OH- .
Note que a carga total do OH- deverá anular a carga total do cátion.
Ex.:
Hidróxido de cálcio
Ca+2​​ e OH−​​
logo para anular a carga +2 do cálcio precisamos de 2 ânions OH-
Ca+2​​ + 2OH- → Ca(OH)​2​​

 
Hidróxido férrico
Fe+3​​ e OH-
logo para anular a carga +3 do ferro precisamos de 3 ânions OH-
Fe​+3​​ + 3OH- → Fe(OH)​3​​

ÁCIDOS

 
Segundo Arrhenius, são substâncias inorgânicas que quando colocadas em presença de água sofrem ionização, liberando como único cátion o H+​​.

 
HA →​​ H+​​ + A−​​

 
HAO →​​ H​+​​ + AO−​​

 
 
Classificação

 
Quanto a presença de oxigênio

 
Inicialmente os ácidos podem ser separados em duas categorias para serem estudadas, os Oxiácidos (que possuem oxigênio em sua molécula) e Hidrácidos (que NÃO possuem oxigênio em sua molécula).

 
Ex.:
Hidrácidos = HCl, HF, HCN.
Oxiácidos = H2SO4​​, HClO, H​3​​PO​4​​

 
Quanto ao número de H+

 
Em função do número de íons H+ liberados quando sofrem ionização, uma ácido pode ser classificada como:

 
Monoácido - libera uma cátion H+
Ex.: HCl ​→​​ H+​​ + Cl​−​​
Diácido - libera dois cátions H+
Ex.: H​2​​SO4​​ →​​ 2H+​​ + SO​4​​​−2​​

 
Triácido - libera três cátions H+
Ex.: H​3​​PO​4​​ →​​ 3H​+​​ + PO​4​​-3​​

 
Tetrácido - libera quatro cátions H+
Ex.: H4​​SiO​4​​ →​​ 4H​+​​ + SiO4​​-

 
ATENÇÃO!
Os ácidos formados por P, As e Sb com fórmulas:

 
H3XO3 - são diácidos
H2XO3 - são monoácidos

 
 
Quanto a força

A força dos ácidos é dada pelo seu grau de ionização(α). O grau de ionização é relação entre o número de moléculas dissolvidas sobre o número de moléculas que produziram íons.


Os Hidrácidos mais comuns são classificados como:
Forte: HCl, HBr e HI
Moderado: HF
Fraco: os demais

 
Os Oxiácidos mais comuns são classificados da seguinte forma:
X = números de oxigênios – números de hidrogênios
Forte: x > 1
Moderado: x = 1
Fraco: x < 1

Nomenclatura para Hidrácidos

 
Ácido nome do elemento + ídrico

Ex.: HCl - Ácido clorídrico
HI - Ácido Iodídrico
HCN - Ácido cianídrico

Nomenclatura para Oxiácidos

Cuidado!

C+4, Si+4 e B+3 = ICO

Ex.:
H2SO4 - S+6 - Ácido sulfúrico
H3PO4 - P+5 - Ácido fosfórico
H2CO3 - C+4 - Ácido carbônico

ÓXIDOS

Óxidos são compostos binários (2 elementos) nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
Por exemplo: H​2​​O, CO​2​​ , Fe​2​​O​3​​ , SO​2​​ , P​2​​O​5​​ etc.

Existem compostos binários com oxigênio onde ele não é o mais eletronegativo, então não pode ser considerado um óxido, são eles:
OF​2​​ e O​2​​F​2​​ que são considerados sais, pois nesse caso o flúor é o elemento mais eletronegativo, saindo assim da definição de óxidos.

Classificação dos óxidos
Óxidos básicos: São óxidos que reagem com a água, produzindo uma base, ou reagem com um ácido, produzindo sal e água, geralmente óxidos onde o metal tem nox +1,+2 ou +3.

Exemplo:

Nomenclatura dos óxidos básicos
Quando o elemento forma apenas um óxido, nomeamos com a palavra óxido + o nome do elemento, exemplo:

Caso o elemento forme mais de um óxido (nox variável), acrescentamos o sufixo ico(maior nox) ou oso (menor nox) ao nome do metal em questão, exemplo:

Podemos representar também com nome escrito com algarismos romanos:

Outra forma de nomear os óxidos é usando algarismos romanos, exemplo:
Fe​2​​O​3​​: Óxido de ferro III
FeO: Óxido de ferro II
CuO: Óxido de cobre II
Cu​2​​O: Óxido de cobre I

Óxidos ácidos ou anidridos: São óxidos que reagem com a água, produzindo um ácido, ou reagem com uma base, produzindo sal e água, onde o nox do metal (nox possíveis: +5, +6 ou + 7) ou com qualquer ametal (excluindo os ametais dos óxidos neutros).

Exemplo:

O nome anidrido vem do fato desse tipo de óxido ter a capacidade absorver água e forma seu respectivo ácido.

Exemplo: SO​3​​ + H​2​​O → H​2​​SO​4​​
Anidrido sulfúrico, óxido de enxofre IV ou trióxido de enxofre + água → Ácido sulfúrico

Nomenclatura dos óxidos ácidos

Obs1​​ : Quando o elemento possuir 4 anidridos diferentes, ou seja, 4 nox diferentes

Nox+1: Anidrido Hipo…oso
Nox +3: Anidrido…oso
Nox +5: Anidrido…ico
Nox +7: Anidrido Per…ico

Exemplos:
Cl​2​​O: Anidrido Hipocloroso
Cl​2​​O​3​​: Anidrido cloroso
Cl​2​​O​5​​: Anidrido clórico
Cl​2​​O​7​​: Anidrido Perclórico

Obs2​​: Quando o óxido tem apenas um um anidrido, usa-se a terminação ico.
Exemplo:
CO​2 ​​— anidrido carbônico
B​2​​O​3​​ — anidrido bórico

Obs​3​​: Podemos usar a terminação já citada utilizando números romanos ou os prefixos mono,di,tri…

Obs​4​​: Alguns anidridos podem reagir com quantidades crescentes de água (hidratação crescente), produzindo ácidos diferentes. É o caso do anidrido fosfórico (P​2​​O​5​​ ).

Óxidos anfóteros: Podem se comportar ora como óxido básico, ora como óxido ácido, onde o metal pode ter nox +3 ou +4(exceção do Zn,Pb,Sn) ou o oxigênio estar ligado a um ametal(excluindo os ametais dos óxidos neutros).

Os óxidos anfóteros são, em geral, sólidos, iônicos, insolúveis na água. Os mais vistos em provas ou vestibulares são:
ZnO; Al​2​​O​3​​; SnO ; SnO​2​​ ; PbO ; PbO​2​​; As​2​​O​3​​; As​2​​O​5​​; Sb​2​​O​3​​ e Sb​2​​O​5​​.

Nomenclatura dos óxidos anfóteros
A nomenclatura é idêntica à dos óxidos básicos:
ZnO — óxido de zinco
SnO​2​​ — óxido estânico ou óxido de estanho IV, ou dióxido de estanho
SnO — óxido estanoso ou óxido de estanho II, ou (mono) óxido de estanho

Óxidos neutros: São óxidos que não reagem com água, nem com ácidos nem com bases. Existem muito poucos óxidos com essa classificação, os exemplos mais comuns são:

CO - monóxido de carbono
N​2​​O-óxido nitroso
NO - óxido nítrico

Obs: Muitos autores consideram a água(H2O) um óxido neutro.

Óxidos duplos, mistos ou salinos: São óxidos que se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos, do mesmo elemento químico, onde seu nox equivale a 8/3.
Exemplo:

Para dar nome aos óxidos duplos, mistos ou salinos, devemos seguir esta regra:
Tetraóxido + de + nome do elemento + tri = nome do elemento ligado ao Oxigênio

Exemplos:
Fe​3​​O​4​​ = Tetraóxido de triferro
Pb​3​​O​4​​ = Tetraóxido de trichumbo
Mn​3​​O​4​​ = Tetraóxido de trimanganês

Peróxidos: São óxidos que reagem com a água ou com ácidos diluídos, produzindo água oxigenada (H​2​​O​2​​).
Exemplo:

A nomenclatura é feita com a própria palavra peróxido. Por exemplo:
Na​2​​O​2​​ - Peróxido de sódio

E os peróxidos mais comuns são os de hidrogênio, e utilizando metais da família 1A e 2A.

Superóxidos: São óxidos onde o nox do oxigênio é -½ (ao invés do comum -2), além de serem formados por esses compostos são formados por metais alcalinos e metais alcalinos terrosos.
A nomenclatura dos superóxidos baseia-se na seguinte regra:
Superóxido + de + nome do elemento que acompanha o oxigênio

Exemplo:
K​2​​O​4​​: Superóxido de potássio
Na​2​​O​4​​: Superóxido de sódio
CaO​4​​: Superóxido de cálcio
MgO​4​​:Superóxido de magnésio
SrO​4​​: Superóxido de estrôncio

SAIS

Sal é toda substância, que em solução aquosa, libera pelo menos um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-

 

Classificação
Sal neutro:
Não apresenta hidrogênio(H+) ionizável e nem hidroxila(OH​−​​) em sua composição.
Ex.: NaCl, BaSO​4​​ e CaCO​3​​

 

Sal ácido ou hidrogenossal:
Apresenta H ionizável em sua composição.
Ex.: Ba(OH)Cl, Ca(OH)Br

 

Sal hidratado:
Possui moléculas de H​2​​O associadas ao seu retículo cristalino.
Ex.: CuSO​4​​ . 5H​2​​O
CaSO​4​​ . 2H​2​​O

 

Sal duplo:
Sal que apresenta dois cátions diferentes(exceto o H ionizável), ou dois ânions diferentes(exceto OH^-OH​−​​).
Ex.: NaLiSO​4​​, AlSO​4​​I

 

Reação de neutralização
Um sal pode ser obtido através de uma reação chamada reação de neutralização, que consiste em:

ácido + base→ sal + água

Ex.: HCl+ NaOH → NaCl + H​2​​O
Essa reação pode ocorrer de forma total ou parcialmente.