Módulo 2 - Aula 24 - Equilíbrio Químico

Módulo 01 - Aula: 17 - Funções inorgânica - Sais e óxidos


Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação).
Exemplo: KOH(aq) + HBr(aq) → KBr(aq) + H2O(l)
                       base + ácido →       sal    + água

CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS
De acordo com o tipo de reação de neutralização, podemos classificar os sais em sais normais ou neutros, sais ácidos ou hidrogenossais e sais básicos ou hidroxissais.

Sais normais ou neutros
São sais obtidos por reações em que a quantidade de H+ do ácido neutralizado é igual à quantidade de OH– da base. Não há resíduo de ácido ou base no composto formado.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
1OH + 1H+ → sal neutro + água
2Al(OH)3 + 3H2CO3 → Al2(CO3)3 + 6H2O
6OH + 6H+ → sal neutro + água

Exemplos: Na3PO4, Ca(NO3)2, Ca3(PO4)2 e CaCl2
OBSERVAÇÃO
• Quando ácidos e bases reagentes são fortes, a equação fundamental da neutralização baseia-se em
H+ (aq) + OH (aq) → H2O(l)

Formulação dos sais neutros
Os sais neutros são formados por cátions e ânions, sendo o cátion proveniente de uma base e o ânion de um ácido.
Na formulação de um sal neutro, temos:

Quando as cargas x e y são diferentes, basta fazermos a sua inversão para obtermos a fórmula do sal.

Caso as cargas sejam iguais, elas simplesmente se anulam.
Exemplos:
Ca2+ + SO4 2– → CaSO4
Al3+ + PO4 3– → AlPO4
Entretanto, existem sais normais que, ao se cristalizarem, retêm em seus retículos cristalinos moléculas de água, denominadas água de hidratação ou água de cristalização. Um exemplo desse tipo de fenômeno é o CuSO4.5H2O, denominado sulfato de cobre pentaidratado, sendo um sal hidratado ou hidrato.
Alguns desses sais chegam a absorver a umidade do meio em que estão envolvidos; são os sais higroscópicos.

Exemplo:
CaCl2(s)  ar úmido àCaCl2.H2O(s)

Nomenclatura dos sais neutros
A nomenclatura de cada um dos sais neutros deriva do ácido que lhe deu origem, alterando-se apenas o sufixo:



Caso o elemento forme somente um sal, escreve-se o nome do ânion derivado do ácido, alterando-se o sufixo, seguindo-se da preposição “de” mais o nome do cátion.
Caso o elemento forme mais de um sal, temos:
maior NOx sufixo -ico
menor NOx sufixo -oso
ou o NOx em algarismo romano após o nome do cátion
Exemplos:
FeCl2 Fe2+ cloreto de ferro (II) ou cloreto ferroso.
FeCl3 Fe3+ cloreto de ferro (III) ou cloreto férrico.

Para sais hidratados, basta colocarmos os prefixos mono-, di-, tri- e seus derivados antes da palavra hidratado.
Exemplos:
CaCl2.2H2O cloreto de cálcio diidratado.

CaCl2.4H2O cloreto de cálcio tetraidratado.

Sais ácidos ou hidrogenossais
Sais ácidos ou hidrogenossais são aqueles obtidos por neutralização parcial em que o número de hidroxilas (OH) é menor que o número de íons H+. Tais sais possuem um resíduo do ácido após a neutralização, pois nem todos os hidrogênios ionizáveis foram neutralizados.
Exemplos:
NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O
1OH + 2H+ → hidrogenossal + água
Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O
2OH + 3H+ → hidrogenossal + água

Nomenclatura de sais ácidos
A nomenclatura desse tipo de sal pode ser dada de várias formas. Veja os exemplos de NaH2PO4 e Na2HPO4.
Usualmente, os sais ácidos derivados de biácidos recebem o prefixo bi-.
Exemplos:
NaHCO3 bicarbonato de sódio.
KHSO4 bissulfato de potássio.
Ca(HSO3)2 bissulfito de cálcio.

Sais básicos ou hidroxissais
Sais básicos ou hidroxissais são aqueles obtidos por neutralização parcial em que o número de hidroxilas (OH) é maior que o número de íons H+. Tais sais possuem um resíduo de base após a neutralização, pois nem todas as hidroxilas são neutralizadas.
Exemplos:
Ba(OH)2 + HCl → Ba(OH)Cl + H2O
2OH+ 1H+ → hidroxissal + água
Ca(OH)2 + HNO3 → Ca(OH)NO3 + H2O
2OH+ 1H+ → hidroxissal + água

Nomenclatura de sais básicos
A nomenclatura desse tipo de sal é semelhante à dos sais ácidos. Tomemos como exemplo o Al(OH)2Cl: Al­(OH)2 Cl­  cloreto dibásico de alumínio ou di-hidroxicloreto de alumínio

Sais duplos ou mistos
Sais duplos ou mistos são aqueles formados por dois cátions ou por dois ânions diferentes.
Quando um di, tri ou tetrácido reage com bases diferentes, temos sais duplos em relação ao cátion. 
Exemplos:
 LiOH + NaOH + H2SO4 → LiNaSO4 + 2H2O
base 1 + base 2 + ácido → sal duplo + água
2KOH + NaOH + H3PO4 → K2NaPO4 + 3H2O
base 1 + base 2 + ácido → sal duplo + água

Quando uma di, tri, ou tetrabase reage com ácidos diferentes, temos sais duplos em relação ao ânion.
Exemplos:
Ba(OH)2 + HCl + HCN → BaClCN + 2H2O
base + ácido 1 + ácido 2 → sal duplo + água
Sn(OH)4 + H2SO4 + 2HNO3 → SnSO4(NO3)2 + 4H2O
base + ácido 1 + ácido 2 → sal duplo + água

Nomenclatura de sais duplos
A nomenclatura desses sais é simples:
LiNaSO4 → sulfato de lítio e sódio.
K2NaPO4 → ortofosfato de dipotássio e sódio.
BaClCN → cloreto-cianeto de bário.
SnSO4(NO3)2 → nitrato-sulfato de estanho (IV) ou nitrato-sulfato estânico.
A cristalização de 2 sais na mesma solução, formando o sal duplo, também é possível.
Exemplo: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

Caráter ácido de um sal
Alguns sais, ao serem dissolvidos em água, reagem com ela originando em solução íons H+ (H3O+). Esses sais são denominados sais de caráter ou de comportamento ácido.
Exemplo: CuSO4(s) + H2O(l) → Cu(OH)2(s) + 2H+ (aq) + SO4 2− (aq)
Os sais de caráter ácido apresentam
• um cátion que origina uma base fraca (Cu2+);
• um ânion que origina um ácido forte (SO4 2−).
A reação entre o sal e a água é denominada hidrólise salina.
Os sais de comportamento ácido reagem com bases formando sais e uma base mais fraca do que a base reagente:
CuSO4(s) + 2NaOH(aq) → 2Na+ (aq) + SO4 (aq) + Cu(OH)2(s)
FeCl2(s) + 2Ca(OH)2(aq) → Ca2+ (aq) + 2Cl(aq) + Fe(OH)2(s)

Caráter básico de um sal
 sais, ao serem dissolvidos em água, reagem com ela originando em solução íons OH. Esses sais são denominados sais de caráter ou de comportamento básico.
Exemplo: NaCN(s) + H2O(l) → Na+ (aq) + OH (aq) + HCN(aq)

Os sais de caráter básico apresentam
• um cátion que origina uma base forte (Na+);
• um ânion que origina um ácido fraco (CN).
Os sais de comportamento básico reagem com ácidos formando sais e um ácido mais fraco do que o ácido reagente:
NaHCO3(s) + HCl(aq) → Na+ (aq) + Cl (aq) + H2CO3(aq)
Ca(CN)2(s) + H2SO4(aq) → Ca2+ (aq) + SO4 (aq) + 2HCN(aq)

Caráter neutro de um sal
Alguns sais, ao serem dissolvidos em água não aumentam a concentração de íons H3O+ nem de íons OHe, portanto, são denominados sais de caráter ou de comportamento neutro.
Exemplo: NaCl(s) + H2O(l) → Na+ (aq) + Cl (aq)
                Os sais de caráter neutro apresentam
• um cátion que origina uma base forte (Na+);
• um ânion que origina um ácido forte (Cl).
Os sais de comportamento neutro não reagem com ácidos ou bases:
NaCl(s) + HCl(aq) → não há reação
CaSO4(s) + 2Ca(OH)2(aq) → não há reação

PROPRIEDADES DOS SAIS
• Não contêm um radical funcional, pois seus cátions e ânions não são fixos.
• São compostos iônicos cristalinos, geralmente, sólidos com altas temperaturas de fusão e de ebulição.
• Sofrem dissociação quando interagem com um solvente polar.
• Possuem, normalmente, sabor salgado.
• A maioria dos sais é solúvel em água.

APLICAÇÕES DE ALGUNS SAIS 

SOLUBILIDADE DOS SAIS


NOMENCLATURA DOS ÂNIONS

Todos os compostos binários em que o oxigênio é o elemento mais eletronegativo são denominados óxidos. Normalmente, o oxigênio nos óxidos possui NOx = –2.
Exemplos:
H2O, SiO2, Al2O3, CaO
Observe que os compostos OF2 e O2F2 não são óxidos, e sim fluoretos, pois, nesses compostos, o flúor é o elemento mais eletronegativo.

CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS
Quanto ao tipo de ligação

Óxidos moleculares
São óxidos de ametais, sendo, geralmente, gases ou líquidos, e possuindo ligações covalentes.
Exemplos: CO2, CO, NO, XeO3, SeO4

OBSERVAÇÃO
• Até o gás nobre xenônio é capaz de formar óxidos sob condições especiais.

Óxidos iônicos
São óxidos de metais de baixa eletronegatividade, sendo, geralmente, sólidos, e possuindo ligações iônicas.
Exemplos: CaO, MgO, Li2O

Óxidos de caráter intermediário
São óxidos de metais de eletronegatividade mediana.
Exemplos: ZnO, PbO2

Óxidos covalentes
São óxidos, geralmente sólidos, cujos átomos que os compõem formam ligações covalentes, estabelecendo uma macroestrutura com um número indefinido de átomos.
Exemplos: (SiO2)n, (BeO)n

Quanto ao comportamento químico
Óxidos básicos
São óxidos que se comportam como base em uma reação de neutralização ou que, em meio aquoso, originam uma base.
K2O + H2O → 2KOH
óxido básico + água → base

K2O + 2HCl → 2KCl + H2O
óxido básico + ácido → sal + água

Esses óxidos são formados por metais de baixo NOx (+1, +2 ou +3). São sólidos iônicos de elevadas T.E. e T.F. e pouco solúveis em água, exceto os óxidos das famílias IA (1) e IIA (2).

Exemplos: Na2O, Fe2O3, Cu2O

Óxidos ácidos ou anidridos
São óxidos que se comportam como ácidos em reações de neutralização ou que, em meio aquoso, originam ácidos.
SO3 + H2O → H2SO4
 óxido ácido + água → ácido

SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
óxido ácido + base → sal + água
São formados por metais de alto NOx ou por ametais (nesse caso, são, geralmente, gases). Exemplos: SO2, SO3, CO2, N2O5, CrO3, MnO3, Mn2O7
Os anidridos podem ser considerados compostos obtidos pela desidratação total do respectivo oxiácido do elemento.
Alguns anidridos produzem dois ácidos diferentes quando reagem com a água. Eles são denominados anidridos duplos.

Exemplos:

N2O4 + H2O → HNO2 + HNO3
Assim como NO2, Cl2O6 e ClO2

Outros anidridos, quando são hidratados com quantidades crescentes de água, produzem ácidos diferentes.
Exemplo: P2O5
P2O5 + H2O → 2HPO3 ácido metafosfórico
P2O5 + 2H2O → H4P2O7 ácido pirofosfórico
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 ácido ortofosfórico

Óxidos anfóteros
São óxidos que se comportam como ácidos ou como bases em reações de neutralização, dependendo do meio. Normalmente, reagem com ácidos ou bases fortes, definindo o seu caráter. Em meio neutro, os óxidos anfóteros não apresentam reatividade.
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
base

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O
ácido

Exemplos: Al2O3, SnO, SnO2, PbO, PbO2, As2O5, Sb2O3, Sb2O5

Óxidos neutros
São óxidos indiferentes, não reagindo com ácidos, bases ou água. São óxidos gasosos de ametais. Exemplos: CO, NO e N2O

Quanto à estrutura

Óxidos duplos, mistos ou salinos
São óxidos formados pela associação de dois outros óxidos do mesmo elemento.
Peróxidos
São óxidos em que o NOx do oxigênio é –1. Reagem com água ou ácidos diluídos, produzindo água oxigenada, H2O2.
CaO2 + 2H2O → Ca(OH)2 + H2O2
CaO2 + 2HCl → CaCl2 + H2O2
Exemplos: Na2O2, K2O2, H2O2, BaO2
O peróxido de hidrogênio, H2O2, é um exemplo de peróxido molecular líquido, porém não é o único. Existem, também, os peróxidos orgânicos que podem ser considerados peróxidos derivados do H2O2, em que um ou ambos os átomos de hidrogênio foram substituídos por grupos orgânicos. Os demais peróxidos são sólidos iônicos que possuem em sua estrutura o ânion peróxido, –O–O– (O22–).
OBSERVAÇÕES
1. Do que foi exposto, pode-se concluir que, devido à grande variabilidade de óxidos e a suas respectivas características, não é possível atribuir propriedades e características (constantes ou fixas) aos óxidos.
2. Quando um metal der origem a vários óxidos, o caráter do mesmo varia de acordo com a variação do NOx.


NOMENCLATURA DE ÓXIDOS
Quando um elemento forma um único óxido, tem-se:
Óxido de (nome do elemento ligado ao oxigênio)
Exemplos: Na2O óxido de sódio
CaO óxido de cálcio
Porém, quando o elemento forma mais de um óxido, deve-se enunciar o NOx do elemento em algarismo romano ou enunciar o número de átomos do elemento e o número de átomos de oxigênio.
Exemplos: FeO Fe2+ óxido de ferro (II) ou ferroso
Fe2O3 Fe3+ óxido de ferro (III) ou férrico
ou ainda:
FeO (mono) óxido de (mono) ferro
Fe2O3 trióxido de diferro

OBSERVAÇÃO
• Sufixos -oso menor
NOx -ico maior NOx
Para elementos que apresentam mais de dois NOx, usam-se os prefixos hipo- (geralmente para o NOx +1) e per- (geralmente para o NOx +7).
Os anidridos podem, ainda, receber o nome do ácido que os origina, quando hidratados, antecedido da palavra anidrido.


Comparação dos tipos de nomenclatura

PRINCIPAIS ÓXIDOS DO COTIDIANO


Um comentário: