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213 Capítulo 11Princípios da Química Inorgânica R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno 22. Equacione a ionização (em uma só equação) dos seguintes ácidos: a) clorídrico; d) sulfúrico; b) clórico; e) carbônico; c) nítrico; f) fosfórico. 23. Equacione a ionização (em duas ou mais etapas, conforme o caso) dos seguintes ácidos: a) sulfúrico; c) carbônico; e) pirofosfórico. b) sulfuroso; d) fosfórico; 24. (Vunesp) Verifica-se experimentalmente que tanto a água como o ácido nítrico puros são maus condutores de eletricidade. Observa-se, também, que uma solução de ácido nítrico em água é boa condutora de eletrici- dade. Explique essas observações experimentais. Exercícios adicionais Seu (sua) professor(a) indicará o melhor momento para realizar os exercícios deste bloco. Resolva em seu caderno 25. (Mackenzie-SP) H3PO4 3 H2O # 3 H3O 1 PO4 3 A equação acima representa uma reação a) de dissociação iônica. b) que tem um diácido como reagente. c) de ionização total, formando o cátion hidroxônio. d) de ionização, produzindo o ânion fosfeto. e) que, na ionização total, produz um ânion mono- valente. 26. (Uerj) O vinagre é uma solução aquosa diluída que contém o ácido acético ionizado. As fórmulas mole- cular e estrutural deste ácido estão abaixo represen- tadas: fórmula molecular: H4C2O2 fórmula estrutural: O O H CH H H C O segundo membro da equação química que re- presenta corretamente a ionização do ácido acético aparece na seguinte alternativa: a) H H3C2O2 c) 3 H HC2O2 3 b) 2 H H2C2O2 2 d) 4 H C2O2 4 27. (Fuvest-SP) a) Qual o nome do produto de uso doméstico que contém ácido acético? b) Indique quatro espécies químicas (íons, molécu- las) que existem em uma solução aquosa de ácido acético (H3CCOOH). 28. (UVA-CE) Os ácidos HC,O4, H2MnO4, H3PO3, H4Sb2O7, quanto ao número de hidrogênios ionizáveis, podem ser classificados em: a) monoácido, diácido, triácido, tetrácido. b) monoácido, diácido, triácido, triácido. c) monoácido, diácido, diácido, tetrácido. d) monoácido, monoácido, diácido, triácido. 29. (Mackenzie-SP) O ácido que é classificado como oxiácido, diácido e é formado por átomos de três elementos químicos diferentes é: a) H2S c) HCN e) HNO3 b) H4P2O7 d) H2SO3 3 Bases 3.1 Fórmulas e nomenclatura As bases de Arrhenius são compostos iônicos formados por um cátion de ele- mento metálico ligado ionicamente ao íon OH. Por exemplo: NaOH OHCa 2 1 2 OHNa 1 1 OHFe 2 1 2 OHFe 3 1 3 Ca(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 OH Íon hidroxila ou íon oxidrila 214 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Limpa- -forno Desentupidor de pias e ralos magnésia Leite de Bases de metais que possuem carga fixa tabela 1 elementos metálicos que formam um só cátion elemento metálico carga em ligação iônica Alcalinos 1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Alcalino-terrosos 2 Mg2, Ca2, Sr2, Ba2, Ra2 Prata 1 Ag Zinco 2 Zn2 Alumínio 3 A,3 Os metais listados na tabela 1 formam apenas uma base, cujo nome é dado escrevendo as palavras “hidróxido de” seguidas pelo nome do metal. Assim, por exemplo: NaOH hidróxido de sódio Ca(OH)2 hidróxido de cálcio KOH hidróxido de potássio Zn(OH)2 hidróxido de zinco AgOH hidróxido de prata A,(OH)3 hidróxido de alumínio Bases de metais que possuem carga variável tabela 2 exemplos de elementos metálicos que formam mais de um cátion elemento metálico carga em ligação iônica 1 2 3 4 Cobre Cu Cu2 Mercúrio Hg2 2 Hg2 Ouro Au Au3 Ferro Fe2 Fe3 Níquel Ni2 Ni3 Cromo Cr2 Cr3 Cobalto Co2 Co3 Estanho Sn2 Sn4 Chumbo Pb2 Pb4 Manganês Mn2 Mn3 Mn4 Os metais listados na tabela 2, por não apresentarem apenas uma carga iônica, dão origem a mais de uma base e, dessa forma, o nome deve levar isso em conta para que não haja confusão. O modo moderno de nomear essas ba- ses é escrever “hidróxido de” seguido do nome do metal e de um número, em algarismos romanos e entre parênteses, que corresponde à carga do cátion do metal. Assim, por exemplo: CuOH hidróxido de cobre (I) Fe(OH)2 hidróxido de ferro (II) Cu(OH)2 hidróxido de cobre (II) Fe(OH)3 hidróxido de ferro (III) ▲ A soda cáustica, NaOH, está presente nos limpadores de forno e desentupidores de pia. É também aplicada na fabricação de sabão. A cal hidratada, Ca(OH)2, é utilizada para preparar argamassa, para fazer pintura e para reduzir a acidez do solo antes do plantio. O hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, e o hidróxido de alumínio, A,(OH)3, são usados em alguns medicamentos para combater a acidez estomacal. R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 214 ▲ As cinzas, em contato com a água, produzem KOH. Na foto vemos cinza jogada em água contendo fenolftaleína. O indicador adquire cor rósea, evidenciando que o meio fi ca básico. A palavra álcali, que signifi ca base, vem do árabe al-qali, que quer dizer “a cinza”. b A ferrugem consiste numa mistura de Fe(OH)2 e Fe(OH)3. Buran, Kuwait, 1991. E d u A R d O S A N TA lI E S TR A /c Id G Il lE S b A S S IG N A c /G A m m A -O TH E R Im A G E S A d Il S O N S E c c O • AtEnção • AtEnção Evite o contato das cinzas com a pele, mucosas e olhos. Elas têm características básicas e podem causar queimaduras. NaOH e Ca(OH)2 não devem ser manipulados sem orientação e supervisão adequadas. Eles são sólidos brancos que provocam queimaduras na pele e nos olhos. Se ingeridos, causam sérias lesões internas. 215 Capítulo 11Princípios da Química Inorgânica R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . ▲ As palavras amônia e amoníaco derivam do nome de Amon (ou Amon-Rá), que, na mitologia egípcia, era considerado o maior dos deuses ou o deus-sol, criador de todas as coisas. Na mitologia romana, ele foi conhecido como Júpiter-Amon. Na foto vemos o templo dedicado a Amon, construído em 1260 a.C., no Egito. Foto de 1995. A N d R E A j E m O lO /A k G /l A TI N S TO c k Você não deve confundir amônia (NH3), que é uma molécula, com amônio (NH4 ), que é um íon positivo (cátion). Podemos representar o produto da reação equacionada acima por meio da fórmula nH4OH e chamar essa base de hidróxido de amônio. Assim, o composto de fórmula NH4OH só existe na água. Ao ler a fórmula NH4OH devemos ter sempre isso em mente. Compostos como NaOH, KOH, Ca(OH)2 possuem metal em sua composição. São compostos iônicos e, portanto, sólidos nas condições ambientes. Quando dissolvidos em água, sofrem dissociação iônica, liberando íons OH. Já a amônia, NH3 — composto molecular que, nas condições ambientes, é um gás de cheiro forte e irritante —, não possui metal em sua composição. Quando dissolvida em água, reage com ela, originando íons. Portanto, ao contrário das demais bases, que sofrem dissociação iônica, a amônia sofre ionização quando é dissolvida em água. 3.3 Dissociação iônica das bases de metais; ionização da amônia Em água, os hidróxidos de metais, que são substâncias iônicas, sofrem dissociação iônica, em que o íon negativo liberado é a hidroxila: NaOH (s) # Na (aq) OH (aq) Ca(OH)2 (s) # Ca2 (aq) 2 OH (aq) A,(OH)3 (s) # A,3 (aq) 3 OH (aq) As bases podem ser classificadas de acordo com o número de hidroxilas presentes em suas fórmulas. Assim, NaOH e KOH são monobases, Ca(OH)2 e Fe(OH)2 são dibases e A,(OH)3 e Fe(OH)3 sãotribases. Como vimos, a amônia em solução aquosa é uma base diferente das demais. A amônia, ao ser dissolvida em água, sofre ionização e, nesse contexto, pode ser re- presentada pela fórmula NH4OH e considerada como uma monobase. Quando o metal possuir apenas duas cargas, há um outro modo para denominar as bases, mais antigo, porém ainda em uso. Ele consiste na palavra “hidróxido” seguida do nome do elemento com a terminação oso no caso de ser o cátion com a carga menor e a terminação ico no caso de ser a maior. Assim: CuOH hidróxido cuproso Fe(OH)2 hidróxido ferroso Cu(OH)2 hidróxido cúprico Fe(OH)3 hidróxido férrico (do latim cuprum, “cobre”) 3.2 Amônia (NH3): uma base diferente A amônia (NH3), também chamada de amoníaco, é um composto gasoso que, ao ser dissolvido em água, sofre ionização produzindo como íon negativo exclusivamente OH. Por isso a amônia, em água, é classificada como base. NH3 (g) H2O (,) # NH4 (aq) OH (aq) Hidroxila