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Teoria Eletrolítica de Arrhenius(1.ª parte)
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Quem foi Arrhenius?
Físico e químico sueco, nasceu em Wijk. Aos 22 anos, já havia realizado
muitas experiências relacionadas com a passagem da eletricidade
através de soluções aquosas. Formulou a hipótese, de que as
soluções aquosas contêm partículas carregadas, isto é, íons.
Svante August Arrhenius (1859-1927)
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A lâmpada acende, provando que há passagem de corrente elétrica através da solução.
Esse tipo de solução é chamado de solução eletrolítica .
Atividade experimental . . .
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As substâncias (como NaCℓ) que produzem íons quando em solução aquosa são chamadas eletrólitos.
Os eletrólitos podem ser iônicos (p. ex., NaCℓ) ou, em casos especiais, moleculares (p. ex., HCℓ).
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Quando um eletrólito é iônico, a sua dissolução em água possibilita a separação dos íons do retículo cristalino.
Esse fenômeno é chamado dissociação iônica.
Dissociação x ionização
NaCℓ água Na+(aq) + Cℓ-
(aq)
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Quando um eletrólito é molecular, a sua dissolução em água possibilita a formação de íons, devido à reação das moléculas da substância dissolvida com as moléculas de
água. Esse fenômeno é chamado de ionização.
Dissociação x ionização
HCℓ + H2O H3O+(aq) + Cℓ-
(aq)
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Verifica-se que a condutividade elétrica em soluções de sal ou
NaCℓ, por exemplo, é alta (luminosidade forte da lâmpada).
Grau de ionização
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Verifica-se que a a condutividade na solução de vinagre (ácido acético, CH3COOH) é muito baixa (luminosidade fraca).
Grau de ionização
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Grau de ionização
Isso nos leva a concluir que poucas moléculas de ácido acético estão ionizadas. Daí . . .
– Eletrólitos fortes: existem somente (ou praticamente) como íons em solução.
Exemplo: NaCℓ
– Eletrólitos fracos: existem como uma mistura de íons e moléculas não-ionizadas em solução.
Exemplo: CH3COOH
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A grandeza que mede a quantidade em porcentagem das moléculas que sofrem ionização é chamada
grau de ionização ().
Grau de ionização
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As funções inorgânicas
Chama-se função química o conjunto ou grupo de substâncias com propriedades químicas semelhantes.
Para “enquadrar” uma substância em determinado grupo é necessário escolher um critério. É o caso da
Teoria Eletrolítica de Arrhenius.
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As funções inorgânicas
Com base na Teoria Eletrolítica de Arrhenius, as substâncias ditas inorgânicas são classificadas em . . .
Á c i d o s
B a s e s
S a i s
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As funções inorgânicas
Considerando-se outros critérios, há também outras funções inorgânicas . . .
Ó x i d o s
H i d r e t o s
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Ácidos
São substâncias que, em solução aquosa, sofrem ionização e liberam como único cátion* H+.
HCℓ água H+(aq) + Cℓ -
(aq)
* HCℓ + H2O H3O+ + Cℓ -
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Propriedades dos ácidos
Os ácidos têm esse nome por causa do sabor azedo. Reagem com metais liberando hidrogênio gasoso.
H2SO4 + Mg H2 + MgSO4
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Propriedades dos ácido
2HBr + Fe H2 + FeBr2
Liberação de gás hidrogênio (bolhas).
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Alguns ácidos e seus usos
Presente no suco gástrico.Acidulante
de
refrigerantes.
Eletrólito de baterias.
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Nomenclatura (hidrácidos, i.é., sem oxigênio)
Ácido _______________________________________
(nome do ânion*)
*Consultando a tabela de cátions e ânions,
troca-se “eto” por “ídrico”
.Exemplo: HBr é o ácido bromídrico
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Nomenclatura (oxiácidos, i.é., com oxigênio)
Ácido _______________________________________
(nome do ânion*)
1.º caso: *troca “ito” por “oso”
.Exemplo: HNO2 é o ácido nitroso
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Nomenclatura (oxiácidos, i.é., com oxigênio)
Ácido _______________________________________
(nome do ânion*)
2.º caso: *troca “ato” por “ico”
e tornando proparoxítono.
.Exemplo: HNO3 é o ácido nítrico
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Nomenclatura (oxiácidos, i.é., com oxigênio)
Cuidado com sulfito, sulfato, fosfato, fosfito, …
.
Exemplos: H2SO3 é o ácido sulfuroso
H2SO4 é o ácido sulfúrico
H3PO3 é o ácido fosforoso
H3PO4 é o ácido fósfórico
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FIM DA PRIMEIRA PARTE !
Vêm aí bases, sais, hidretos.
.
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Teoria Eletrolítica de Arrhenius(2.ª parte)
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Bases
São substâncias que, em solução aquosa, sofrem dissociação e liberam como único ânion* OH-.
NaOH água Na+(aq) + OH -
(aq)
Em geral, bases tem como cátion metal; NH4OH é excessão.
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Propriedades das bases
As bases têm sabor adstringente. Reagem com ácidos, produzindo sal e água.
H2S + Mg(OH)2 MgS + 2H2Osalbase
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Propriedades das bases
Mudam a cor da fenolftaleína, a qual é incolor, para rosa.
Fenolftaleína + ácido
base
Base em excesso
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Ácido fórmico
Algumas bases e seus usos
Base, NaOH
Leite de magnésia
Mg(OH)2 combate azia,
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Algumas bases e seus usos
Desinfectante/alvejantes são fortemente básicos
A cal ou Ca(OH)2 é muito utilizada em construções
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Nomenclatura das bases
Hidróxido de _______________________________
(nome do cátion*)
*Cuidado que, às vezes, há mais de um tipo de cátion para o mesmo metal
Exemplos: NaOH é o hidróxido de sódio
Fe(OH)2 é o hidróxido de ferro II
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Sais
São substâncias que, em solução aquosa, sofrem dissociação e liberam cátion diferente de H+ e ânion
diferente de OH-.
NaBr água Na+(aq) + Br -
(aq)
Diferente de H+ Diferente de OH-
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KCN* água K+(aq) + CN -
(aq)
Cianureto ou cianeto de potássio é tóxico. Um livro interessantepara ler nas férias, de Agatha Christie: Um Brinde de Cianureto.
Propriedades dos sais
Os sais têm sabor salgado. Cuidado! Jamais prove substâncias químicas. Muitas delas são venenosas*.
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Propriedades dos sais
Na verdade, os sais podem ser considerados como produto da reação de um ácido como uma base, ou
seja, …
ÁCIDO + BASE → SAL + ÁGUA
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Propriedades dos sais
HBr + NaOH NaBr + H2O
[H+][Br-] [Na+][OH-] = [Na+][Br-] [H+][OH-]
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Alguns sais e seus usos
Sal de cozinha, NaCℓ
Sal de frutas,NaHCO3
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Alguns sais e seus usos
Giz,CaSO4
Cálcio dental,Ca3(PO4)2
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Nomenclatura dos sais
_____________________de_____________________
(nome do ânion) (nome do cátion*)
*Cuidado que, às vezes, há mais de um tipo de cátion para o mesmo metal
Exemplos: NaCℓ é o cloreto de sódio
CuBr é o brometo de cobre I
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Solubilidade dos sais
Há sais solúveis ou insolúveis* em água.
*Importante saber, quando se quer prever se há ou não reação química.
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Óxidos e hidretos
Exemplo de óxido: CO é o óxido de carbono II
Exemplo de hidreto: NaH é o hidreto de sódio
Óxidos são compostos binários (dois elementos) em que o oxigênio é o mais eletronegativo.
Hidretos são compostos hidrogenados, que apresentam o hidrogênio como o elemento mais eletronegativo.
*monóxido de carbono
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Óxidos e seus usos
Extintor de incendio,CO2
Magnetita, ímã natural,Fe3O4
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Óxidos e seus usos
Min
ério
de
ferr
o, h
emat
ita,
Fe 2
O3
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Nomenclatura dos óxidos
Óxido de____________________________________
(nome do segundo elemento)*
*Cuidado que, às vezes, há mais de NOX para o segundo elemento
Exemplos: CaO é o óxido de cálcio
CO2 é o óxido de carbono IV
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Classificação dos óxidos
1. Óxidos básicos são aqueles que apresentam metal com NOX ≤ 2.
Exemplos; Na2O, CaO, …
Reage com água, formando base ou com ácido, formando sal e água.
Na2O + H2O → 2NaOH
Na2O + 2HBr → 2NaBr + H2O
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Classificação dos óxidos
2. Óxidos ácidos são aqueles que apresentam não-metal com NOX ≥ 4.
Exemplos; SO2, CO2, …
Reage com água, formando ácido ou com base, formando sal e água.
SO2 + H2O → H2SO3
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
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Classificação dos óxidos e “chuva ácida”
Chaminés de certas fábricas, caminhões, ônibus liberam para atmosfera os gases SO2 e CO2 em demasia, os quais reagem com a água da chuva.
É a chuva ácida!
SO2 + H2O → H2SO3(aq)
Ácido sulfuroso
CO2 + H2O → H2CO3(aq)
Ácido carbônico
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Classificação dos óxidos
3. Óxidos neutros são aqueles que apresentam não-metal com NOX < 4.
Exemplos; NO, CO, …
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Hidretos
Os hidretos se caracterizam principalmente por reagirem com água, liberando hidrogênio gasoso.
KH + H2O → KOH + H2
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NH3 (amônia), um hidreto importante
Obtenção da amônia …
N2 + 3H2 → 2NH3
(do ar)
Processo Haber-Boch
Aplicação …
NH3 + HX → NH4X (fertilizantes)NH3 + 2O2 → H2O + HNO3 (fertilizantes e explosivos)
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FIM