FUNÇÕES químicas

            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 tipo de função química , 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 ÁCIDO

            Consiste as seguintes substâncias: ácidos súlfurico, 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 ácido é o grupo de compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo o cátion hidrogênio como íon positivo.

Os ácidos apresentam as propriedades relacionados 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 ácidos 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 hidróxido (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: hidrácidos e oxiácidos.

            Hidrácidos. 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 hidrácidos 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 hidráxidos - 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                       nome 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 elemento

·      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 d0o 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. Nesse 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 clóridico

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 adstringentes.

·      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 DOS 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 OH-                      

Os 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 reação 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.

Funções Químicas

         Você sabe que o vinagre e o limão são azedos. Além de azedos, são bons condutores de eletricidade: se você misturar sumo de limão ou vinagre numa porção de água e fizer passar por esta solução uma corrente elétrica na qual esteja acoplada uma lâmpada, poderá constatar que a lâmpada acende, comprovando assim a boa condução de eletricidade.

    O cloreto de sódio, o 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 substância iônicas que possuem em sua composição química apenas o radical OH como íon negativo (ânion). E ambas conduzem igualmente bem a eletricidade quando em solução.

         Através desses exemplos, você pode perceber que determinada conjuntos de substância apresentam propriedades que são comuns a todas as substância pertencentes ao mesmo grupo.

         O grupo de substâncias compostas que possuem propriedades químicas semelhantes recebe o nome de função química.

         Existem quatro tipos de função química, que serão estudados a seguir: ácido, base, sal e óxido.

         O principal critério de classificação de uma substância numa dessas funções é o tipo de íons que se formam quando ela é dissolvida em água.

O conceito de função química

         As substância não apresentam todas o mesmo comportamento químico. Isso decorre do fato de que elas não têm todas as mesma propriedades, as mesma características. É possível, no entanto, reuni – las em grupos de substância com propriedade químicos semelhantes. Esse grupos chamam – se funções químicas.  

         As 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.

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:

Propriedades funcionais dos ácidos

         As principais propriedades funcionais do 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 ácido – 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 metal sódio (Na).

         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 ácido que contêm oxigênio na sua molécula. Exemplos: ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3).

         O nome dos oxiácidos mais comuns é formado pela palavra ácido, 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 cloridrico  (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 bases

         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 vermelha a fenolftaleína incolor, e tornam azul tornassol vermelho.

O nome das bases é formado pela palavra hidróxido seguida da preposição de e do nome do cátion: hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de alúminio [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 característica 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 1 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:

Bi (OH)3 hidróxido de bismuto

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 oxiacidos;

·  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.