domingo, 27 de abril de 2008

FUNÇÕES QUÍMICAS

O conceito de função química - as substâncias não apresentam todas o mesmo comportamento químico. Isso decorre do fato de que elas não têm todas as mesma propriedades, as mesmas características. É possível, no entanto, reunindo em grupos de substância com propriedade química semelhante. Esses grupos chamam – se funções químicas.
Função química: conjunto de substâncias que apresentam propriedades e comportamentos químico semelhantes. Os quatros principais funções químicas são: ácidos, bases, sais e óxidos.

Essas quatro funções são definidas usando – se como principal critério a formação de íons em soluções aquosas, e ainda o tipo de íons presente nessas soluções. Assim por exemplo, os ácidos, as bases e os sais formam íons diferentes, quando em solução aquosa. Formando íons, conduzem a corrente elétrica, em solução aquosa. São, por isso, chamados eletrólitos.
Eletrólito: substância que conduz a corrente elétrica, quando em solução aquosa.
Ácidos
Os ácidos, embora sejam compostos moleculares, são eletrólitos, pois sua moléculas dissociam – se em íons, quando em solução aquosa e, assim, conduzem a corrente elétrica. Os ânions formados variam conforme o ácido, mas o cátion é sempre o hidrogênio (H+).
Vejamos alguns exemplos:
Ácido Atuação mais comum Clorídrico Atua na digestão Acético Dá o sabor azedo ao vinagre. Cítrico Existem na laranja, limão, goiaba, etc.. Bórico Usado para curativos. Fênico Usado como desinfetante pelos dentistas. Sulfúrico Usado nas baterias dos veículos. Fórmico Eliminado pelas formigas, provocando a sensação de queimadura.
Propriedades funcionais dos ácidos
As principais propriedades funcionais dos ácidos são:

  • Têm sabor ácido (azedo);
  • Possuem hidrogênio em sua molécula e, quando dissolvidos, libertam o hidrogênio como cátion;
  • Em solução aquosa, conduzem a corrente elétrica;
  • Formam sais e água quando reagem com bases: Ácido + base >>> sal + água Exemplo: ácido clorídrico reagindo com hidróxido de sódio (base) resulta o cloreto de sódio (sal) e água:HCI + NaOH >>>> NaCi + H2O.
  • Descoram a fenolftaleína vermelha e fazem o tornassol azul tornar – se vermelho. A fenolftaleína e o tornassol apresentam cores diferentes, conforme estejam em meio ácido ou básico. São, por isso, chamados de indicadores ácidos

Base.
Hidrogênio Ionizável - Hidrogênio ionizável ou hidrogênio ácido é o átomo de hidrogênio existentes na molécula do ácido e que poder ser substituído por metal.A reação HC1 + NaOH >>>> NaCI + H2O mostra um caso em que o ácido (ácido clorídrico) possui um hidrogênio na molécula que é ionizável: na reação, ele é substituído pelo Muitos ácidos possuem somente hidrogênios ácidos, mas alguns possuem somente também hidrogênio não ionizável

  • Quando um ácido é dissociado transformam – se em cátions e os átomos que estavam ligados a eles transformam – se em ânions. Exemplos: O ácido clorídrico dissocia – se no cátion H+ e no ânion CI - : HCI H + CI -; · O ácido nítrico dissocia – se no cátion H+ e no ânion NO-3: HNO3 H + NO3
    Classificação dos ácidos
    Os ácidos podem ser distribuídos por dois grandes grupos, tomando como critério de classificação a presença ou a ausência de oxigênio em suas moléculas: oxiácidos e hidrácidos.
  • Oxiácidos - oxiácidos são os ácidos que contêm oxigênio na sua molécula. Exemplos: ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3). O nome dos oxiácidos mais comuns é formado pela palavra ácida, seguida de outra palavra formada pelo ânion, com a terminação ico: ácido fosfórico (H3PO4), ácido clórico (HCIO3) etc. Quando os ácidos formados possuem um oxigênio a menos, recebendo a terminação oso, em lugar de ico: ácido fosforoso (H3PO3), ácido cloroso (HCIO2) etc. Existem ainda ácidos com um oxigênio a menos que os terminados em oso. Neste caso usa – se o prefixo hipo: ácido hipofosforoso (H3PO2), ácido hipocloroso (HCIO2) etc
  • Hidrácidos - hidrácidos são os ácidos que não contêm oxigênio na sua molécula. Exemplos: ácido clorídrico (HCI) e ácido fluorídrico (HF).O nomes dos hidrácidos e formado pela palavra de ácido seguida de outra palavra formada pelo ânion, com a terminação ídrico: ácido clorídrico (HCI), ácido fluorídrico (HF), ácido sulfídrico (H2S), ácido iodídrico (HI) etc. Bases. As bases são compostos iônicos, sendo, portanto, eletrólitos; em solução aquosa, o ânion formado é sempre o radical hidroxila (OH-). O cátion varia, de acordo com a base. Assim, por exemplo, hidróxido de sódio (NaOH) dissocia – se, em solução aquosa, no ânion OH – e no cátion Na + . NaOH >>> Na + OH – Base: eletrólito iônico que em solução aquosa, possui o íon.

  • Hidroxila (OH-) como único ânion. Propriedades funcionais das base.

As bases apresentam as seguintes propriedades funcionais:

  • Contêm o grupo hidroxila (OH-), que é um ânion monovalente;
  • Reagindo com ácidos, resultam em sais e água;
  • Conduzem corrente elétrica, quando em solução aquosa.
  • Tornam vermelhas a fenolftaleína incolor,
  • Tornam azul tornassol vermelho.
  • O nome das bases é formado pela palavra hidróxido seguido da preposição de e do nome do cátion: hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de alumínio [A1(OH)3] etc.Alguns metais podem apresentar mais de uma valência e, assim, formar mais de uma base. Nesses casos, basta acrescentar, em algarismo romano, a valência do metal. Pode – se também indicar a valência maior pela terminação ico e a menor pela terminação oso. Exemplo: · Fe (OH)3 –hidróxido de ferro (III), ou hidróxido férrico; · Fe (OH)2 –hidróxido de ferro (II), ou hidróxido ferroso.

    Característica das bases

    Dentre as suas características principais, destacamos: · Têm sabor cáustico (= adstringente ou lixívia) · Em solução aquosa, dissociam – se em íons OH- (hidroxila ou oxidrila) exemplos: Na + OH - >>> Na+ + OH – K+ OH- >>> K+ OH –
  • Em solução aquosa, conduzem a corrente elétrica.
  • Reagem com os ácidos (neutralizando – os) para formar sal e água.
  • Decompõem – se quando aquecidas.
  • Mudam a cor dos indicadores (conforme o quadro comparativo da função ácido).
  • Classificação das bases de acordo com o número de hidroxilas existentes nas bases (hidroxilas ionizáveis), podemos classifica – las do seguinte modo:
  • Manobases – com apenas uma hidroxila. Exemplos: NaOH hidróxido de sódio KOH hidróxido de potássio.
  • Bibases (=dibases) – com 2 hidroxilas. Exemplos: Ca (OH)2 hidróxido de cálcio BA (OH)2 hidróxido de bário ·
  • Tribases – com 3 hidroxilas. Exemplos: AI (OH)3 hidróxido de alumínio.

Nomenclatura das bases - para dar nome a uma base, escrevemos hidróxido de seguido do nome do metal (cátion).

Exemplos: NaOH hidróxido de sódio KOH hidróxido de potássio Ca(OH)2 hidróxido de cálcio Ba(OH)2 hidróxido de bário

Sais

  • Os sais são composto iônicos, sendo, portanto, eletrólitos; são formados por uma reação entre um ácido e uma base. Nessa reação, conhecida por reação de salificação, ou de neutralização, além do sal forma – se também água.

    ÁCIDO + BASE >>> SAL + ÁGUA Assim, por exemplo, o sal mais conhecido de todos, o cloreto de sódio, usado em cozinha, pode ser obtido por uma reação entre ácido clorídrico (HCI) e o hidróxido de sódio (NaOH): HCI + NaOH >>> NaCI + H2O Em solução aquosa, os sais sempre dão pelo menos um cátion diferente do H+ ou um ânion do OH-. Assim, o cloreto de sódio, por exemplo, dá o cátion Na+ e o ânion CI-. Sal: eletrólito iônico formado por uma reação entre um ácido e uma base. Propriedades funcionais dos sais As principais propriedades funcionais dos sais são: · Geralmente possuem sabor salgado; · Conduzem corrente elétrica, quando em solução aquosa; · Podem reagir com ácidos, com bases, com outros sais e com metais. Reações com sais · Sal reagindo com ácido resulta em outro sal e outro ácido. Exemplo: AgNO3 + HCI >>> AgCI + HNO3 · Sal reagindo com base resulta em outro sal e outra base. Exemplo: K2CO3 + Ca(OH)2 >>> CaCO3 + 2KOH · Sal reagindo com sal, resulta em dois novos sais, por uam reação de dupla troca. Exemplo: NaCI + AgNO3 >>> NaNO3 + AgCI · Sal reagindo com metal resulta em outro sal e outro metal, através de uma reação de simples troca. Exemplo: K + NaCI >>> Na + KCI

    Tipos de sais
  • Os sais podem ser normais, básicos e duplos. Aqui estudaremos apenas os sais normais.

    Os sais normais podem ser:

    Sais oxigenados – os que derivam dos oxiácidos; · Sais não – oxigenados – os que derivam dos hidrácidos.

    Óxidos - os óxidos são composto iônicos ou moleculares sujas moléculas são formadas por átomo de dois elementos químicos, sendo um deles o oxigênio. Exemplos: óxido de zinco (ZnO) e óxido de nitrogênio (N2O5). Note que, no primeiro exemplo, o átomo que combina com oxigênio é de um metal (zinco); no segundo exemplo, é de um não – metal (nitrogênio). Óxidos: composto binário em que um dos elementos é o oxigênio.

    Nomenclatura dos óxidos - o nome dos óxidos pode ser dado simplesmente utilizando a palavra óxido, seguida da preposição de e do nome do elemento químico está combinado com oxigênio . Exemplos: óxidos de cálcio (CaO), óxido de zinco (ZnO), óxido de alumínio (Al2O3) etc. É preferível, no entanto, utilizar prefixos do número de átomos de oxigênio: monóxido de cálcio (CaO), dióxido depentório de nitrogênio (N2O5) etc. O cloreto de sódio, sulfato de potássio e o bicarbonato de sódio, diferentemente do vinagre e do limão, apresentam sabor salgado. Mas quando dissolvidos em água também formam soluções que são boas condutoras de eletricidade. Já a cal hidratada (usada em pintura) e o leite de magnésia têm sabor adstringente (“prende” a língua) e são substancias iônicas que possuem em sua composição química apenas o radical OH como íon negativo (ânion). E ambas conduzem bem a eletricidade quando em solução.
    Através desse exemplo, vocês podem perceber que determinados conjuntos de substancias apresentam propriedades que são comuns a todas as substancias pertencentes ao mesmo grupo.
    O grupo de substancias composta que possuem propriedades químicas semelhantes recebe o nome de função química.
    Existem quatro tipos de função químicos, que serão estudados a seguir: ácidos bases e sal. O principal critério de classificação de uma substancias numa dessas funções é o tipo de íons que se formão quando ela é dissolvida em água.

    FUNÇÃO ÁCIDA
  • Consiste a seguinte substância: ácido sulfúrico, H2SO4; ácido nítrico, HNO3; ácido clorídrico, HCL; ácido sulfídrico, H2S. Todos esses ácidos possuem, em sua estrutura química, o elemento hidrogênio combinado com um ametal (CL, S) ou com um radical negativo (SO4, NO3). Podemos, assim, definir essa função da seguinte maneira: Função ácida é o grupo de compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo o cátion hidrogênio como íon positivo.

    Os ácidos apresentam as propriedades relacionadas abaixo:
  • Têm sabor azedo - o limão, por exemplo, é azedo porque contém ácidos do cítrico.
  • Conduzem bem a eletricidade quando a solução. Por exemplo, para realizar a eletrólise (ou quebra de molécula por corrente elétrica) da água, fazemos passar uma corrente elétrica por uma porção de água acidulada, pois a água pura não é boa condutora de eletricidade.
  • Alteram a cor dos indicadores - (Indicadores são substancias que têm a propriedade de mudar de cor; essa mudança de cor indica o caráter ácido ou básico da solução). Por exemplo, a fenolftaleína vermelha se torna incolor quando a ela é acrescentado um ácido; o papel de tornassol azul fica vermelho quando mergulhado em ácido.
  • Reagem com os hidróxidos (bases), produzindo sal e água - o ácido clorídrico, por exemplo, reage com o hidróxido de sódio (soda cáustica), formando cloreto de sódio e água.
    Veja: HCL + NaOH - NaCL + H2O ácido base sal água

    Os ácidos podem ser classificados em dois grupos:

    hiperácidos e oxiácidos.
  • Hiperácidos - Observe a formula dos seguintes ácidos: ácido iodídrico, HI; ácido sulfídrico, H2S; ácido clorídrico, HCL. Observe que esses ácidos não possuem átomos de oxigênio. Os hiperácidos são, portanto, os ácidos que possuem átomos de oxigênio. Oxiácidos. Considere agora os seguintes ácidos: ácido carbônico, H2CO3; ácido sulfuroso, H2so3; ácido sulfúrico, H2SO; ácido nitroso, HNO2; ácido nítrico, HNO3. Como você pode percebe, esses ácidos apresentam átomos de oxigênio.
  • Os oxiácidos - são, portanto, ácidos que possuem átomos de oxigênio.

  • NOME DOS ÁCIDOS
    Você deve ter observado que os ácidos do grupo dos hidróxidos - que não apresentam oxigênio em sua composição - têm o nome terminado por ídrico. Assim, para escrever o nome dos ácidos do grupo hidrácidos você deve seguir este esquema:
    Ácidos nomes do elemento ligado ao H + ídrico

    Veja os exemplos:
  • HI = ácidos iodo = ídrico = ácido iodídrico nome do elemento·
  • HCL = ácido cloro + ídrico = ácido clorídrico nome do element.
  • HS = ácido súlfur + ídrico = ácido sulfídrico nome latino do elemento do enxofre.
  • Quanto aos ácidos do grupo dos oxiácidos - que apresentam oxigênio em sua composição - estes têm tem seu nome terminado por ico. Para escrever o nome dos ácidos do grupo oxiácidos basta você obedecer ao seguinte esquema: ácido Nome do elemento que vem no meio da formula + ico

    Exemplos:
  • H2CO3 = ácido carbônico + ico = ácido carbônico nome do elemento central.
  • HNO3 = ácido nitrogênio + ico = ácido nítrico nome do elemento central·
  • H3BO3 = ácido boro + ico = ácido bórico nome do elemento central
    Certos elementos químicos dão origem a mais de um ácido. O nitrogênio, por exemplo, dá origem dos ácidos HNO3 e HNO2.
  • Nesses casos, para distinguir um ácido do outro se usa a terminação:
  • oso para o ácido que tem menos oxigênio;
  • ico para o ácido que tem mais oxigênio. Assim:
  • H2SO3 = ácido súfur + oso = ácido sulfuroso nome latino do elemento central.
  • H2SO4 = ácido súlfur + ico = ácido súlfurico nome latino do elemento central.
  • HCLO2 = ácido cloro + oso = ácido súlfurico nome do elemento central.
  • HCLO3 = ácido cloro + ico = ácido clorídrico nome do elemento central. Dependendo da quantidade de íons H+ liberados, os ácidos são classificados em fortes (exemplo: HNO3; HCL; H2SO4) e fracos (exemplo: H2S; H2CO3).

    FUNÇÃO DE BASES

    Vamos considerar agora as seguintes substâncias: hidróxido de sódio ou soda cáustica, NaOH; hidróxido de cálcio ou de pintura, Ca(OH)2; hidróxido de potássio, KOH.
    Como você pode notar, estas substancias têm em sua estrutura química o radical OH. Elas são denominadas bases ou hidróxidos.

    Assim, podemos definir a função base da seguinte forma:
    Função base é o grupo de compostos que em solução aquosa se dissociam em íons, sendo o íon negativo o radical OH (hidroxila ou hidróxido). As bases apresentam as propriedades relacionadas a seguir:
  • Têm sabor adstringente
  • Conduzem bem a eletricidade, quando em solução.
  • Torna vermelha a fenolftaleína incolor.
  • Torna azul o papel de tornassol vermelho.
  • Reagem com os ácidos, produzindo sal e água.
    Exemplo: o ácido sulfídrico e a soda cáustica reagem formando sulfeto de sódio e água.
    Assim: H2S + 2NaOH - Na2S + 2H2O ÁCIDO BASE SAL ÁGUA

    NOME DAS BASES
    A denominação das bases é dada pela expressão hidróxido de seguida do nome do elemento.
    Portanto, o esquema para escrever o nome das bases é o seguinte: hidróxido de nome do elemento.

    Exemplos:
  • AL (OH)3 = hidróxido de alumínio;
  • KOH = hidróxido de potássio;
  • Ca(OH)2 = hidróxido de cálcio. Um mesmo elemento químico pode dar origem a duas bases.
  • Nesse caso, usamos a terminação:
  • oso para as bases em que for menor a valência do elemento ligado á hidroxila;
  • ico para as bases em que for maior a valência do elemento ligado á hidroxila;

Veja o exemplo:

  • Fe(OH)2 = hidróxido ferroso Fe(oh)3 = hidróxido férrico Podemos também escrever o nome das bases sem a terminação oso ou ico, colocando a valência do elemento em algarismo romano. Veja: Fe (OH)2 = hidróxido de ferro II Fe(OH)3 = hidróxido férrico III

    FUNÇÃO DO SAL

    Considere as substâncias: cloreto de sódio, NaCL; iodeto de cálcio, CaI2; sulfato de potássio, K2SO4; nitrato de sódio, NaNO3. Todas as substâncias constituídas por um cátion diferente de H+ combinado ionicamente com um ânion diferente de OH - são denominados sais.
    Podemos então definir a função sal da seguinte forma: Função sal é o grupo de substâncias iônicas que possuem um cátion diferente de h+ e um ânion diferente de OHOs sais apresentam as propriedades relacionadas abaixo:
  • Têm sabor salgado. O cloreto de sódio, por exemplo, é uma substância que apresenta essa propriedade.
  • Conduzem bem a eletricidade, quando em solução.
  • São obtidas pelas reações de ácido com bases. Essa reação é denominada de reação de neutralização ou de salificação. Exemplo: o ácido clorídrico reage com o hidróxido de alumínio, produzindo cloreto de alumínio e água: 3HCL + AL(OH)3 - ALCL3 + 3H2O ácido base sal água. Os sais são classificados em dois tipos: oxigenados e não-oxigenados. Sais oxigenados. São os sais que contêm oxigênio em sua fórmula. Exemplos: sulfato de potássio, K2SO4; carbonato de cálcio, CaCO3. Sais não oxigenados. São os sais que contêm oxigênio em sua fórmula. Exemplos: cloreto de sódio, NaCL; iodeto de cálcio, CaL2; sulfeto de ferro, FeS.

    NOME DOS SAIS

    Podemos escrever os nomes dos sais a partir da própria formula. Para isso, colocamos o nome do ânion seguido do nome do cátion.

    Por exemplo:
  • NaMO2 = nitrato de sódio ânion cátion CaS = sulfeto de cálcio ânion cátion Podemos também nomear os sais a partir dos ácidos que lhes deram origem. No caso dos sais oxigenados, o nome deriva dos oxiácidos que lhes deram origem, fazendo as seguintes:

    Substituições:
  • O sal NaNO2 se orientado ácido HNO2. Assim: HNO2 = ácido nitroso NaNO2 = nitrito de sódio · O sal KCLO se origina do ácido HCLO. Assim: HCLO = Ácido hipocloroso KCLO = hipoclorito de potássio Quantos aos sais não-oxigenados, o nome deriva do nome dos hidrácidos que lhes deram origem, fazendo a seguinte substituição:

    Veja aos dois exemplos:
  • O sal NaCL se origina do ácido HCL. Assim: HCL = ácido clorídrico NaCl = cloreto de sódio ·
  • O sal CaS se orienta do cálcio H2S. Assim: H2S = ácido sulfídrico CaS = sulfeto de cálcio. Pelo que foi até aqui, você deve ter percebido que ácidos bases e sais, quando em meio aquoso, formam íons e que esses íons conduzem bem a eletricidade. Por isso substâncias são chamadas eletrólitos.

    Fonte: apostilas.netsaber.com.br

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