aula de digital de química - sais
DESCRIPTION
Aula de Química Digital - Funções Inorgânicas (Sais) para Ensino MédioTRANSCRIPT
Índice
• O sal é um dos compostos químicos mais antigos e valorizados pelo homem
• Você saberia dizer qual a relação entre os seguintes compostos: hidróxido de sódio, gás hidrogênio, cloreto de hidrogênio, gás cloro e o hipoclorito de sódio?
Introdução
3
O hipoclorito de sódio é utilizado no tratamento de piscinas
4
Conceituação de sal
Segundo Arrhenius...
... Sal é toda substância que, em solução aquosa, sofre dissociação, liberando pelo
menos um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH– ou O2–.
5
Obtenção de sais
6
Obtenção de sais
Quando um ácido e uma base são misturados, ocorre uma reação entre estas duas espécies denominada reação de neutralização e, conseqüentemente, forma-se um sal.
BASE ÁCIDO SAL ÁGUA+ +=
NaOH HCl NaCl H2O+ +=
HOH
7
Você notou que o cátion (Na+) é proveniente da base (NaOH), enquanto o ânion (Cl -) vem do ácido (HCl).
Reparou, também, que cada molécula de água é formada pela união de um grupo OH- da base com um H+ do ácido?
Veja outro exemplo:
Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 H2O+
Poderíamos “visualizar”:
CaOH
OH
H
HSO3
2
Obtenção de sais
8
Neutralização total
Definição
Veja alguns exemplos:
Ácido clorídrico + hidróxido de sódio
HNO3 + NaOH NaNO3 + HOH
HCl + NaOH NaCl + HOH
H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2HOH
H3PO4 + 3KOH K3PO4 + 3HOH
Ácido nítrico + hidróxido de sódio
Ácido sulfúrico + hidróxido de cálcio
Ácido fosfórico + hidróxido de potássio
Em uma neutralização total ácdo-base todos os H + provenientes do ácido e todas as OH – provenientes da base reagem formando H2O.
9
Neutralização total
Nomenclatura dos ânions
10
Neutralização total
Sais normais: fórmulas e nomenclatura
NaCl : cloreto de sódio (HCl : ác. clorídrico)CaSO3 : sulfito de cálcio (H2SO3 : ác. sulfuroso)Al PO4 : fosfato de alumínio (H3PO4 : ác. fosfórico)
A nomenclatura dos sais é obtida a partir da nomenclatura do ácido que originou o ânion participante do sal, pela mudança de sufixos. Assim, temos:
de
Exemplos:
nox do cátion
11
Neutralização total
Sais normais: fórmulas e nomenclatura
O nox do cátion só é usado quando ele possuir mais de um valor (como na nomenclatura das bases).
O nome do ânion é derivado do nome do ácido, ou seja, só existem três terminações: eto, ito e ato.
Para sais derivados de neutralizações parciais:
NaHSO4 :hidrogenossulfato
de sódiosulfato ácidobissulfato
Ca(OH)Cl :hidróxicloretocloreto básico
de cálcio
12
Vamos Praticar
1. (UFRN) A equação de uma reação característica de
neutralização é:
RESPOSTA
a) HNO3 + H2O H3O+ + NO3-
b) NaOH + HCl NaCl + H2O
c) Ba(OH)2 (s) + H2O (l) Ba2+
(aq) + 2 OH-(aq)
d) H2 + Cl2 2HCl
e) 2 NaI + Cl2 2 NaCl + I2
13
Neutralização parcial
Definição
NaOH H2SO4+ = NaHSO4 + H2O
Na OH
H
HSO4
“Ocorreu neutralização
parcial do ácido”
Quando um ácido e uma base são misturados em quantidades diferentes daquelas que levarão a uma neutralização total, ocorre uma neutralização parcial do ácido ou da base.
14
Neutralização parcial
Neutralização do ácido
• Quando H2SO4 e NaOH reagem na proporção 1:2 há neutralização total, que forma um sal normal:
H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O Sal normal
Na +
2
SO 2
4
-
1
H+ + OH- HOH
• Quando H2SO4 e NaOH reagem na proporção 1:1 há neutralização parcial do ácido, que forma um hidrogênio-sal:
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2OHidrogênio-sal
Na +
1
HSO 2
4
-
1
H+ + OH- HOH
H+ + OH- HOH
H+ não é neutralizado
Na neutralização pacial de um ácido por uma base, nem todos os hidrogênios inizáveis reagem com OH -. O sal formado, um hidrogênio-sal, conterá hidrogênio(s) ionizáve(is)
15
Neutralização parcial
Nomenclatura dos ânios que contêm H ionizáveis
• Para dar nomes aos sais provenientes da neutralização parcial de ácidos, precisamos, primeiramente, conhecer a nomenclatura dos ânions que contêm hidrogênios ionizáveis. Veja exemplos:
H2CO3
H2SO4
H3PO4
HCO-3
CO2-3
HSO-4
SO2-4
H2PO-4
PO3-4
HPO2-4
• hidrogeno-carbonato ou carbonato ácido
• carbonato
• hidrogeno-sulfato ou sulfato ácido
• sulfato
• di-hidrogeno-fosfato ou fosfato diácido
• fosfato
• mono-hidrogeno-fosfato ou fosfato monoácido
carbônico
sulfúrico
fosfórico
16
Neutralização parcial
O uso do prefixo “BI”
• Quando o ânion é proveniente de um ácido com dois hidrogênios ionizáveis e que perdeu um deles, pode-se substituir o prefixo hidrogenio por bi. Veja os quatro exemplos mais importantes:
H2CO3
H2SO4
HCO-3
CO2-3
HSO-4
SO2-4
• bicarbonato
• carbonato
• bissulfato
• sulfato
carbônico
sulfúrico
H2SO3
H2S
HSO-3
SO2-3
HS-
S2-
• bissulfito
• sulfito
• bissulfeto
• sulfeto
sulfuroso
sulfídricoImportante: O prefixo “bi” tem razões de origem históricas e, nesse contexto, não significa dois. (antigamente as fórmulas não eram conhecidas com precisão, pensava-se que o bicarbonato fosse o dobro do carbonato)
17
Neutralização parcial
Hidrogênio-sais: fórmulas e nomenclatura
• A nomenclatura dos hidrogeno-sais é muito semelhante à dos sais normais, diferindo no fato de indicarmos a quantidade de hidrogênios ionizáveis por meio dos prefixos mono-hidrogeno (o mono pode ser omitido), di-hidrogeno, etc:
NaH2PO4 – di-hidrogeno-fosfato de sódio
Na2HPO4 – (mono-)hidrogeno-fosfato de sódio
Quando o hidrogeno-sal for originário de um ácido com dois hidrogênios ionizáveis (e somente nesses casos), pode-se substituir o prefixo “hidrogeno” por “bi”. Nesse contexto, o prefixo “bi” não tem o significado explícito de “dois”.
NaHSO4 – hidrogeno-sulfato de sódio
NaHCO3 – hidrogeno-carbonato de sódio
Ca(HCO3)2 – hidrogeno-carbonato de cálcio
18
Neutralização parcial
Neutralização parcial da base
• Quando o HCl e Ca(OH)2 reagem na proporção 2:1, há neutralização total, que forma um sal normal:
2 HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2 H2O
Ca +2
1
Cl-
2
H+ + OH- HOH H+ + OH- HOH • Quando o HCl e Ca(OH)2 reagem na proporção 1:1, há neutralização
parcial da base, que forma um hidroxi-sal:
HCl + Ca(OH)2 Ca(OH)Cl + H2O
Ca +2
Cl-
H+ + OH- HOH H+ + OH- “não é neutralizada”
Sal normal
Hidroxi-sal
OH-
19
Neutralização parcial
Hidroxi-sais: fórmulas e nomenclatura
• Nomenclatura semelhante à dos hidrogeno-sais, é indicada pelos prefixos mono-hidroxi (o mono pode ser omitido), di-hidroxi, etc:
Al(OH)2Cl – di-hidroxi-cloreto de alumínio
Ca(OH)NO3 – (mon-)hidroxi-nitrato de cálcio
Al(OH)Cl2 – (mono-)hidroxi-cloreto de alumínio
Sais hidratados
20
Sais hidratados:
CuSO4 . 5 H2O : Sulfato de cobre (II) pentaidratado
O gesso é fabricado utilizando como matéria-prima uma rocha chamada gipsita. Nela há uma substância denominada sulfato de cálcio diidratado, cuja a
fórmula química é CaSO4 . 2H2O
São sais que possuem moléculas de água “infiltradas” em seu retículo cristalino.
CoCl2 . 6 H2O : Cloreto de cobalto (II) hexaidratado
FeSO4 . 7 H2O : Sulfato de ferro (II) heptaidratado
Na2SO4 . 10 H2O : Sulfato de sódio decaidratado
Veja mais exemplos:
Compostos higroscópicos
21
O sal de cozinha pode conter algumas impurezas (MgCl2 e MgSO4) que são higroscópicas.Em dias úmidos a uma maior probalidade de ocorrência de chuvas, essas impurezas absorvem água da atmosfera e deixam o sal empelotado.
“O saleiro entupiu? Vem chuva!”
Composto hidroscópico é aquele capaz de absorver água da atmosfera.
RESPOSTA
22
Vamos Praticar
Ao utilizarmos a aparelhagem mostrada na figura a seguir para testar a condutibilidade elétrica em soluções aquosas de HCl e de NaOH, verificamos que o brilho da lâmpada é intenso (máximo) nas duas soluções.Ao utilizarmos a aparelhagem mostrada na figura a seguir para testar a condutibilidade elétrica em soluções aquosas de HCl e de NaOH, verificamos que o brilho da lâmpada é intenso (máximo) nas duas soluções.
23
Principais sais e suas aplicações
É o principal componente do sal de cozinha, usado na nossa alimentação. No sal de cozinha, além do NaCl, existem outros sais, como os iodetos ou iodatos de sódio e potássio (NaI, NaIO3; KI, KIO3), cuja presença é obrigatória por lei. Sua falta pode acarretar a doença denominada “bócio”, vulgarmente conhecida como papo.
O fluoreto de sódio é usado como anticárie, pois inibe a desmineralização dos dentes, tornando-os menos suscetíveis à cárie.
24
Principais sais e suas aplicações
Esse sal é conhecido como salitre do Chile, sendo muito utilizado na fabricação de fertilizantes (adubos).A transformação do NaNO3 em nitrato de potássio (KNO3) permite a fabricação da pólvora negra, que é um dos explosivos mais comuns,.
25
Principais sais e suas aplicações
Usado como antiácido estomacal (“sal de fruta”), o bicarbonato de sódio também está presente em alguns tipos de extintores de incêndio.
Principal constituinte do mármore e do calcáreo, o carbonato de cálcio pode ser encontrado até nos cremes dentais!
26
Principais sais e suas aplicações
Este sal pode ser encontrado na forma de sal anidro, ou seja, sem água (CaSO4), ou de sal hidratado, isto é, com água (CaSO4 · 2 H2O), sendo essa forma conhecida por gipsita.
Encontrado na crosta terrestre, é um sal que constitui a matéria-prima utilizada na produção do elemento fósforo. Quando tratado com ácido sulfúrico, produz fertilizante fosfatado.A “farinha de osso” contém fosfato de cálcioobtido pela calcinação de ossos de animais.
27
Principais sais e suas aplicações
Com propriedades germicidas, o hipoclorito de sódio é usado no tratamento da água de piscinas, bem como da água para beber. Está presente na “água de lavadeira”.
Sulfito de sódio - Na2SO3
Alvejante, o sulfito de sódio é utilizado no processo de branqueamento de um tipo de papel, chamado “sulfite”.
RESPOSTA
28
Vamos Praticar
(UEPI) O mármore é, basicamente, formado de carbonato de cálcio (CaCO3) e, quando extremamente puro, apresenta a cor branco-neve. É o caso do mármore carrara usado por Michelangelo em suas esculturas. A função química a que pertence o carbonato de cálcio é:
a) base
b) sal
c) ácido
d) óxido ácido
e) óxido básico
RESPOSTA
29
Vamos Praticar
(UFPI) Uma solução obtida pela adição de sulfato de alumínio e nitrato de amônio sólidos em água contém os íons NH
4
+ (aq), Al3+(aq), SO
2
4– (aq) e
NO3
–(aq).
As citadas substâncias podem ser representadas pelas fórmulas:
a) AlSO4 e (NH4)3NO3.
b) Al2SO4 e (NH4)3NO3.
c) Al2(SO4)3 e NH4NO3.
d) Al3SO4 e NH4NO3.
e) Al3(SO4)2 e NH4(NH3)2.
RESPOSTA
30
Vamos Praticar
(UECE) Associe corretamente, de cima para baixo, os itens a seguir: I — Na2B4O710H2O • sal básico
II — Mg(OH)Cl • sal duplo III — NaKSO4 • sal ácido
IV — NaHCO3 • sal hidratado
A associação correta é:
(a) I, III, IV, II.
(b) II, IV, III, I.
(c) I, II, III, IV.
(d) II, III, IV, I.
Substâncias obtidas a partir da hidrosfera
31
Soda cáustica: é um sólido iônico branco, muito higrocópico. É uma base muito forte, possui efeito altamente corrosivo sobre a pele. Apresenta grande tendência a reagir com gorduras, é usada na fabricação de limpadores de forno e na fabricação de sabão e papel.
Gás hidrogênio (H 2): A substância simples hidrogênio é um gás sem cheiro e sem cor, que pode ser obtido a partir da água por uma reação química chamada de eletrólise da água (isto é, decomposição da água pela eletricidade).
Cloreto de hidrogênio (HCl): É um gás tóxico que quando dissolvido em água, recebe o nome de ácido clorídrico. O HCl é fabricado por meio da reação entre os gases H2 e Cl2. Soluções aquosas de HCl (razoavelmente impuras) são vendidas comercialmente com o nome de ácido muriático.
Gás Cloro (Cl 2): É um gás amarelo-esverdeado, altamente tóxico, que ao ser borbulhado em água, reage com ela, formando HCl(aq) e HClO(aq). O HClO na forma aquosa, se ioniza produzindo o íon hipoclorito (ClO-), que atua como agente bactericida no tratamento de água.
Hipoclorito de sódio (NaClO): É um sal vendido comercialmente em solução aquosa com os nomes comerciais de “água sanitária” e “água de lavanderia”. Possui efeito bactericida, fungicida e alvejante, sendo usado no tratamento de água e em limpeza
Cenas dos próximos capítulos
32
Créditos
33
Prof. Nelson VirgilioEngenheiro Químico – UFBA
Prof. Augusto SérgioQuímico – UFBA