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Funções Inorgânicas

 

A química inorgânica está preocupada com as propriedades eo comportamento de compostos inorgânicos, que incluem metais, minerais e compostos organometálicos.

Enquanto a química orgânica é definida como o estudo dos compostos contendo carbono e química inorgânica é o estudo do subconjunto restante de outros do que os compostos orgânicos compostos, existe sobreposição entre os dois campos (tais como compostos organometálicos, os quais geralmente contêm um metal ou metalóide ligados diretamente a átomos de carbono).

Onde a Química Inorgânica é usada?

Os compostos inorgânicos são utilizados como catalisadores, pigmentos, tintas, tensioativos, medicamentos, combustíveis, etc.

Eles têm frequentemente pontos de fusão elevados e propriedades de condutividade específicos elétrica de alta ou baixa, que os tornam úteis para fins específicos.

Por exemplo:

Amoníaco é uma fonte de azoto no fertilizante, e é um dos principais produtos químicos inorgânicos usados na produção de nylons, fibras, plásticos, poliuretanos (usado em revestimentos duros resistentes a produtos químicos, adesivos, e espumas), hidrazina (usado no jato e combustíveis de foguetes), e explosivos.

O cloro é usado no fabrico de cloreto de polivinilo (utilizado para canalizações, roupas, mobiliário, etc.), produtos químicos agrícolas (por exemplo, fertilizantes, inseticidas, para o tratamento do solo), e fármacos, bem como produtos químicos para tratamento de água e de esterilização.

O dióxido de titânio é o óxido de titânio que ocorre naturalmente, que é utilizado como um pigmento em pó branco em tintas, revestimentos, plásticos, papel, tintas, fibras, alimentos e cosméticos. O dióxido de titânio também tem boa resistência à luz ultravioleta propriedades, e há uma crescente demanda por seu uso em fotocatálise.

Química Inorgânica - O que é

A química inorgânica é o estudo das estruturas, propriedades e comportamentos, reações de elementos, por exemplo misturas em soluções e compostos químicos que não contêm ligações carbono-hidrogênio

A química orgânica é basicamente o estudo das ligações carbono-hidrogênio.

Química inorgânica, por outro lado, é o oposto. É o estudo da formação, síntese e propriedades dos compostos que não contêm ligações carbono-hidrogênio.

A química inorgânica é o ramo da química que lida com substâncias inorgânicas.

Substâncias inorgânicas podem ser ambas as substâncias metálicas e não metálicas, em diferentes formas.

Eles são chamados exclusivamente assim porque são desprovidos de carbono.

Eles são na sua maioria formada por ligações iônicas ou covalentes.

Os exemplos de química inorgânica incluem:

1. Ácidos: HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, etc.
2. bases: NaOH, Mg (OH) 2, KOH, Ca (OH) 2
3. Os sais: NaCl, MgSO4, KCl, CaCl2.
4. Gases: Oxigênio, nitrogênio, CO2 etc.
5. Agentes oxidantes: KMnO4, KClO4.
6. Substâncias redutoras: NaHCO3 (tiossulfato de sódio).

As suas reações são também principalmente por ligações iônicas e também por ligações covalentes.

A maioria deles formar apenas ligações simples ao contrário de compostos orgânicos. compostos orgânicos têm ligações múltiplas em entre dois átomos ocasionalmente.

Funções Inorgânicas - Substâncias

Ácidos

São substâncias moleculares (formadas por ligações covalentes).

São substâncias hidrogenadas (possuem hidrogênio à esquerda da formula molecular).

Sofrem ionização (quebra da molécula provocada pela ação da água produzindo ions).

Equação geral da ionização dos ácidos:

HxA  >>   xH+  +  Ax- 

Ex.:

HCl      >>     H+   +   Cl-      (ÂNION CLORETO)
HNO
3   >>     H+   +   NO3-   (ÂNION NITRATO)
HNO
2   >>     H+   +   NO2-    (ÂNION NITRITO)
H
2SO4  >>   2H+   +   SO42-  (ÂNION SULFATO)
H
3PO4  >>   3H+   +   PO43-  (ÂNION FOSFATO)

Nomenclatura dos ácidos - Será em função da terminação do nome do ânion.

SUFIXO DO ÂNION SUFIXO DO ÁCIDO
ETO IDRICO
ATO ICO
ITO OSO

HCl     -  ÁCIDO CLORIDRICO  
HNO
3  -  ÁCIDO NITRICO
HNO
2   -  ÁCIDO NITROSO
H
2SO4 ÁCIDO SULFÚRICO
H
3PO4 ÁCIDO FOSFÓRICO

De acordo com a ausência ou presença de OXIGÊNIO os ácidos são classificados em:

HIDRÁCIDOS - Sem oxigênio                        OXIÁCIDOS - Com oxigênio 

Bases

São substâncias iônicas (derivadas de ligações iônicas).

Possuem o grupo OH (hidroxila) à direita da fórmula molecular.

Sofrem dissociação iônica (separação da molecular provocada pela água).

Equação genérica de dissociação iônica:

C(OH)y   >>    C y+   +   y OH-   

Ex.:

NaOH       >>    Na +     +   OH-   
Mg(OH)
2   >>    Mg 2+   +   2 OH-   
Al(OH)
3     >>    Al 3+    +   3 OH-   

Nomenclatura das bases =    HIDRÓXIDO DE NOME DO METAL

NaOH      -   HIDRÓXIDO DE SÓDIO & 
Mg(OH)
2  -   HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIO
Al(OH)
3   -   HIDRÓXIDO DE ALUMINIO

Neutralização ÁCIDO-BASE

ÁCIDO   +   BASE  >>   SAL    +    ÁGUA 

Sais

São substâncias iônicas.

Sofrem dissociação.

Possuem o ânion do ácido e o cátion da base.

Reação genérica de dissociação dos sais:

CxAy   >>   C y+  +  A x-  

Ex.:

NaCl         >>   Na+      +      Cl-
CaSO
4      >>   Ca2+    +      SO42-
CaBr
2       >>   Ca2+    +       Br-
Al
2(SO4)3  >>   Al3+     +      SO42-

Nomenclatura dos sais

NOME DO ÂNION DE NOME DO CÁTION

NaCl        -  CLORETO DE SÓDIO
CaSO
4     -  SULFATO DE CÁLCIO
CaBr
2      -  BROMETO DE CÁLCIO
Al
2(SO4)3 SULFATO DE ALUMÍNIO<

Óxidos

São compostos binarios onde um dos elementos é o OXIGÊNIO.

Fórmula Geral = ExOy  

Nomenclatura dos Óxidos

Óxidos Iônicos = OXIDO DE NOME DO METAL
Óxidos Moleculares =
PREFIXO+ÓXIDO DE PREFIXO+NOME DO AMETAL

Classificação dos Óxidos

Básicos - São os óxidos iônicos que reagem com água, dando bases, e com ácidos, originando sais e água.
Ácidos - 
São os óxidos moleculares que rreagem com água, dando ácidos, e com bases, originando sais e água.
Neutros -
Não reagem com água, ácidos e bases.<
Anfóteros -
Reagem com bases e ácidos, fomando saal e água. Não reagem com água.
Peróxidos -
São iônicos, formado por metais alcallinos e alcalinos terrosos. Apresentam na estrutura o grupo O22- .

Substâncias Inorgânicas mais comuns e o cotidiano

ÁCIDO CLORÍDRICO - HCl

O cloreto de hidrogênio foi descoberto no século XV por Basilius Valentinus. A produção industrial desse ácido iniciou-se na Inglaterra. O produto impuro é vendido no comercio com o nome de ácido muriático. É utilizado na industria, nos laboratórios e na limpeza de edifícios (após a caiação) ou de superfícies metálicas (antes da soldagem). O HCl está presente no estômago, pois faz parte do suco gástrico.

ÁCIDO SULFÚRICO - H2SO4

O ácido sulfúrico relativamente denso, incolor e inodoro. No século X, já era conhecido pelos alquimistas árabes, que o introduziram na Europa no século XV com o nome de vitríolo. É o produto químico fabricado e consumido em maior quantidade. A economia de um pais pode ser avaliada pela produção e consumo desse ácido.

Tem grande importância na industria e no laboratório e é bastante utilizado na fabricação de fertilizantes (como o superfosfato e o sulfato de amônio), nas baterias ou acumuladores de chumbo, na industria petroquímica e na fabricação de papel e corantes. Concentrado, o H2SO4 é um dos desidratantes mais energéticos capaz de carbonizar hidratos de carbono (açucares) retirando água desses materiais.

H2SO4

C12H22O11          >>     12C   +   11H2O

O ácido sulfúrico é um dos componentes da chuva ácida. Deve-se ter extremo cuidado ao manuseá-lo pois ele provoca sérias queimaduras.

ÁCIDO NÍTRICO - HNO3

O HNO3 é o segundo mais fabricado e consumido na industria. É utilizado principalmente na fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodão-polvora), ácido pícrico e picrato de amônio. É importante para a fabricação do salitre, substancia usada como fertilizante, e na obtenção da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre). Aparece dissolvido nas chuvas ácidas, em ambientes poluídos com óxido de nitrogênio.

É um liquido muito volátil, e seus vapores são extremamente tóxicos. Também é bastante corrosivo e requer bastante cuidado no manuseio.

ÁCIDO FLUORÍDRICO - HF

O HF é um gás venenoso e sua concentração máxima admissível no ar é de 2mg/m3. Tem a particularidade de corroer o vidro, que é composto de silicatos e sílica (SiO2); por isso, sua solução deve ser adicionada em frascos de polietileno.

Na corrosão do vidro pelo HF ocorre a reação:

SiO2  +  4HF   >>    SiF4  +  2H2O

É utilizado na gravação do numero do chassi nos vidros dos automóveis e na obtenção de fluoretos como o NaF, usado na prevenção de cáries dentarias.

ÁCIDO CARBÔNICO - H2CO3

É o ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes.

Forma-se na reação do gás carbônico e água:

CO2   +   H2O    >>    H2CO3

O ácido carbônico realça o sabor do refrigerante e estimula a salivação, aumentando a sensação de "matar" a sede.

ÁCIDO ACÉTICO - CH2COOH

É um liquido incolor de odor acentuado. Está presente no vinagre (em francês, vinaigre:"vinho azedo") e é responsável pelo odor e sabor característicos das saladas temperadas com esse produto.

ÁCIDO CIANÍDRICO - HCN

É terrivelmente tóxico, pois age sobre a hemoglobina do sangue, além de interromper as reações químicas que produzem ATP.

O cianeto de hidrogênio (HCN gasoso) é usado nas câmaras de gás para a execução da pena de morte. Deve-se conservar fora do contato da luz, mesmo difusa, para evitar sua explosão.

ÁCIDO SULFÍDRICO - H2S

Tão venenoso quanto o HCN, o H2S paralisa os centros de respiração e bloqueia as vias respiratórias. A concentração letal é de 2mg/L de ar. O ácido sulfídrico forma-se com a putrefação de substâncias orgânicas pela ação de bactérias aeróbias sobre as proteínas. Por exemplo, as proteínas do ovo contém S e, durante sua putrefação, forma H2S. Por isso dizemos que esse ácido tem cheiro de ovo podre.

Uma pequena quantidade dessa substância pode ser detectada pelo nosso sistema olfatório, indicando que o alimento está "estragado".    

HIDRÓXIDO DE SÓDIO OU SODA CAUSTICA - NaOH

O NaOH forma cristais opacos, fortemente higroscópicos (absorvem água) e muito solúveis em água.

É a mais importante na industria, pois está envolvida na fabricação de vários produtos: sabão, papel, salitre (componente da pólvora), corantes e produtos de limpeza doméstica.

O hidróxido de sódio tem a capacidade de reagir com a gordura, que é insolúvel em água, formando um produto solúvel em água: o sabão. Por isso, é utilizado no desentupimento de encanamentos residenciais.

HIDRÓXIDO DE CÁLCIO - Ca(OH)2

É a base conhecida como cal extinta, pois pode ser obtida da cal viva ou cal virgem, pela reação com a água:

CaO   +    H2O       >>     Ca(OH)2    +     calor

É a reação que ocorre quando os pedreiros preparam a argamassa usada no assentamento de tijolos.

A cal viva (CaO) não é encontrada na natureza, mas é obtida pela decomposição térmica (pirólise) do CaCO3, presente na forma de mármore, calcita, calcário, etc.

CaCO3   >>  CaO  +  CO2
pirólise

É relativamente solúvel na água, e a solução de Ca(OH)2 é denominada água de cal. A suspensão aquosa de Ca(OH)2 é chamada de leite de cal.

O Ca(OH)2 é consumido em grandes quantidades nas pinturas com tintas feitas de cal.

HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIO - Mg(OH)2

É pouco solúvel em água, e a suspensão de Mg(OH)2 é conhecida como leite de magnésia.

O leite de magnésia tem duas utilidades: antiácido estomacal e laxante.

A primeira deve-se à característica básica e não tóxica do hidróxido de magnésio; a segunda, a uma propriedade do íon magnésio (Mg2+) que impede a absorção de água no intestino grosso, provocando o efeito laxativo.

AMÔNIA (NH2) E HIDRÓXIDO DE AMÔNIO (NH2+OH)

O hidróxido de amônio é a solução do gás amônia, também conhecido como amoníaco.

NH2   +   H2O    >>    NH2+    +    OH

A amônia é um gás incolor, de cheiro forte e muito irritante. É fabricada em grandes quantidades, por intermédio de reação de síntese, cujas matérias-primas são o ar e a água:

N2   +    3H    >>     2NH2

Os sais de amônio, muito usados como fertilizantes, são fabricados pela reação da amônia com ácidos:

NH2   +   HNO3    >>   NH2NO3

2NH2    +    H2SO4   >>    (NH2)2SO4

3NH2   +    H2PO4     >>  (NH2)3PO4

O gás amônia (NH2) é usado na fabricação de produtos de limpeza domestica.

Na composição desses produtos encontramos o amoníaco (NH2OH(aq)), substancia formada pela reação do gás amônia com água:

NH2(g)    +    H2O(L)    >>    NH2OH

A amônia é usada também como matéria-prima para a fabricação do ácido nítrico (NHO3):

amônia   +    O2(do ar)    +   água    >>   ácido nítrico

CLORETO DE SÓDIO - NaCl

É encontrado dissolvido na água do mar, de onde é extraído por evaporação nas salinas, e em jazidas (neste caso é conhecido como sal-gema).

É matéria-prima para a fabricação de varias substancias importantes:

Metal sódio (Na(s))
Soda caustica (NaOH)
Gás cloro (Cl2)
Bicarbonato de sódio (NaHCO3)
Gás hidrogênio (H2)
Carbonato de sódio (Na2CO3)

Enquanto você lê este texto, o NaCl está salvando muitas vidas em nosso planeta. O soro fisiológico - água + 0,92% em massa de NaCl - é a solução usada pelos paramédicos para impedir paradas cardíacas por perda de sangue, quadro clinico muito comum em acidentes que provocam hemorragias.

O cloreto de sódio é a principal substancia presente no sal de cozinha.

Como todos nós ingerimos sal de cozinha em nossa alimentação, ele foi escolhido como veiculo para a introdução de outros importantes sais em nosso organismo: o iodeto ou iodato de potássio (KI ou KIO3) e o iodeto ou iodato de sódio (NaI ou NaIO3). Por lei, é obrigatória a adição desses sais ao sal de cozinha usado na alimentação.

Bastam pequeníssimas quantidades desses aditivos para a prevenção de duas importantes doenças:

BÓCIO - crescimento anormal da glândula tireóide devido a falta de iodo;
CRETINISMO -
doença causada pela carência de iodo durante a gestação ou nos três primeiros anos de vida. Nessa condição, as células do sistema nervoso não se multiplicam adequadamente, provocando retardo mental irreversível.

Outra aplicação do cloreto de sódio que merece destaque é a de conservante de carnes e pescados.

NITRATO DE SÓDIO - NaNO3

É encontrado no Chile, no Egito e nos Estados Unidos. É usado como fertilizante e na fabricação de pólvora (carvão + enxofre + NaNO3).

A exploração comercial das jazidas chilenas começou em 1830, mas hoje diminuiu consideravelmente, pois há muitas outras fontes de nitrogênio utilizadas como fertilizantes para plantas. O NaNO3é conhecido como salitre ou nitro.

CARBONATO DE SÓDIO - Na2CO3

É comercializado na forma impura, com o nome de barrilha ou soda. É utilizado na fabricação de vidro comum (maior aplicação) e de sabões.

barrilha   +   calcário   +   areia   >>   vidro comum

 fusão

BICARBONATO DE SÓDIO - NaHCO3

É um antiácido estomacal, pois neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.

NaHCO3   +   HCl   >>      NaCl   +   H2O   +   CO2

É o principal componente do sal de frutas, que contem ainda ácidos orgânicos sólidos, como o acido tartarico, o cítrico e outros.

Na presença de água ocorre a reação:

NaHCO3   +    H+    >>    Na+    +    H2O     +     CO2

A efervescência do sal de frutas se deve a liberação do gás CO2.

É utilizado na fabricação de fermento para pães, bolos, biscoitos, etc. Quando o NaHCO3 é aquecido, há libertação de CO2(g), que faz a massa crescer.

2NaHCO3    >>    Na2CO3    +    H2O    +     CO2

O bicarbonato de sódio também é usado na fabricação de extintores de espuma, que possuem, em compartimentos separados, NaHCO3 e H2SO4. Quando o extintor é acionado, o NaHCO3mistura-se com o H2SO4 e essa reação produz CO2, que apaga o fogo. Esses extintores não são utilizados para apagar fogo em instalações elétricas porque a espuma é eletrolítica (conduz corrente elétrica).

FLUORETO DE SÓDIO - NaF

É utilizado na fluoretação de água potável e na fabricação de dentifrícios (creme dental), para diminuir a incidência de carie dentaria.

O anion fluoreto (F-), presente neste sal, incorpora-se à estrutura do esmalte dental tornando-o mais resistente a desmineralização.

HIPOCLORITO DE SÓDIO - NaClO

O hipoclorito de sódio é o componente ativo dos desinfetantes domésticos como a água sanitária. Ele foi utilizado pela primeira vez para desinfetar a água na Inglaterra em 1897, durante uma epidemia de tifo.

O "cloro" utilizado na limpeza de piscinas é, na verdade, o hipoclorito de sódio.

CARBONATO DE CÁLCIO - CaCO3

Na fabricação da cal viva (CaO), da qual se obtém a cal hidratada (Ca(OH)2), utiliza-se o calcário:

CaCO3   >>   CaO   +   CO2

Cao   +   H2O    >>    Ca(OH)2

É muito utilizado na fabricação do vidro comum e do cimento Portland.

calcário   +   barrilha   +    areia   >>    vidro comum

calcário   +   argila   +   areia   >>  cimento Portland

Sob a forma de mármore, é utilizado em pias, pisos, escadarias, monumentos, etc. Uma variedade mais pura do CaCO3, chamada terra alba, é utilizada na industria de cerâmica.

FOSFATO DE CÁLCIO - Ca3(PO4)2

Para obter o elemento químico fósforo e seus compostos, utiliza-se o Ca3(PO4)2, também usado na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos ou hiperfosfatos.

Nessas aplicações, a industria utiliza não só os minerais fosforita e apatita, como também a "farinha de osso", obtida na incineração de ossos de animais, que contem alto teor de Ca3(PO4)2.

SULFATO DE CÁLCIO - CaSO4

É matéria-prima para a fabricação do giz. Na forma de gesso, é usado em ortopedia, no tratamento de fratura de ossos.

Compostos Inorgânicos

Os compostos inorgânicos estão agrupados em famílias químicas segundo a sua estrutura, ou seja, de acordo com determinados grupos de átomos neles existentes, os quais são responsáveis pelos seus comportamentos químicos.

As substâncias químicas são classificadas como inorgânicas e orgânicas.

As inorgânicas são aquelas que não possuem cadeias carbônicas e as orgânicas são as que possuem.

As substâncias orgânicas são divididas em hidrocarbonetos, funções halogenadas, funções oxigenadas e funções nitrogenadas e, do mesmo modo, os grupos são denominados “funções orgânicas” .

Temos então as seguintes famílias:

Óxidos
Ácidos
Hidróxidos
Sais
Hidretos

O nome do composto vem em função da família química a que pertence de acordo com regras de nomenclatura oriundas da IUPAC.

Nomenclatura dos óxidos

Os óxidos são compostos binários formados por oxigénio e outro elemento químico, podendo ser tanto de natureza iónica como de natureza molecular.

Os óxidos iónicos são formados por iões óxido (O2-) e iões metálicos nas devidas proporções estequiométricas, sendo o nome formado pelo termo óxido seguido do nome do ião metálico presente.

Os óxidos moleculares são formados por moléculas em que entra, para além do elemento oxigénio, um elemento não metálico, tendo o seu nome o termo óxido seguido do nome do não-metal, acrescentando um prefixo indicativo do número de átomos de oxigénio ou do não-metal presentes na molécula.

Pode haver casos em que os óxidos tenham presente o ião , o ião peróxido.

Nomenclatura dos ácidos

Os ácidos são designados de hidrácidos, caso sejam substâncias formados por hidrogénio e não-metais, ou de oxoácidos, caso contenham oxigénio para além de hidrogénio e não-metais.

Por ação da água, as suas moléculas sofrem uma ionização, com extensão variável consoante a força do ácido, originando iões hidrogénio, H + , isto é, protões, e iões correspondentes ao resto da molécula.

Por definição, ácido é toda a substância que em solução aquosa dá protões.

Assim:

Quando o nome do ácido termina em "ídrico", o nome do anião termina em "eto"
Quando o nome do ácido termina em "ico", o nome do anião termina em "ato"
Quando o nome do ácido termina em "oso", o nome do anião termina em "ito"

Nalgumas vezes o mesmo não-metal forma ácidos diferentes, no sentido em que existe um número de átomos de oxigénio presentes na molécula diferente.

Se forem apenas dois os ácidos que divergem no número de átomos de oxigénio, o mais oxigenado termina em ico e o menos oxigenado termina em oso.

Se forem mais de dois os ácidos nestas condições, a fim de os distinguir a todos, acrescenta-se ao nome respectivo o prefixo hipo, para o que tiver menos átomos de oxigénio e o prefixo per, para o que tiver mais átomos de oxigénio.

Nomenclatura dos hidróxidos

Os hidróxidos são constituídos por iões metálicos (catiões) e iões hidróxido (aniões), OH-, possuindo as suas soluções aquosas propriedades básicas ou alcalinas.

O seu nome forma-se acrescentando ao termo hidróxido o nome do catião metálico presente.

Por definição, base é toda a substância que em solução aquosa origine iões hidróxido, OH-, embora numa definição mais abrangente base seja toda a substância que funcione como um aceitador de protões.

Nomenclatura dos sais

Os sais são compostos iónicos constituídos por catiões, exceptuando o ião hidrogénio H+, e por aniões, exceptuando o ião hidróxido OH-.

O nome de um sal obtém-se acrescentando ao nome do anião o nome do catião.

Se a estrutura cristalina de um sal não contiver moléculas de água incorporadas este diz-se anidro. É o caso dos sais referidos no quadro anterior.

Se a estrutura possuir moléculas de água incorporadas este diz-se hidratado. O nome destes sais é igual ao dos sais anidros mas acrescido do prefixo indicativo do número de moléculas de água representadas na fórmula química.

Nomenclatura dos hidretos

Os hidretos são compostos, alguns de natureza iónica, outros de natureza molecular, dependendo da ligação estabelecida entre os átomos, função da diferença de eletronegatividade entre eles.

Um hidreto iónico caracteriza-se pela presença do ião hidreto, anião H-, acompanhado de um catião metálico, sendo o seu nome formado através do acrescento ao termo hidreto do nome do catião metálico presente na substância.

Um hidreto molecular é um hidreto em que a diferença de eletronegatividade entre o átomo de hidrogénio e o átomo metálico a que se liga determina o estabelecimento de uma ligação covalente, sendo a fórmula química igual à fórmula molecular. O nome obtém-se acrescentando o nome do átomo metálico ao termo hidreto.

Fonte: www.acs.org/br.geocities.com/www.profcupido.hpg.ig.com.br

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