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Prof. Dra. Ananda Guarda Fundamentos de Química Tabela periódica; Ementa ❶ Átomo e estrutura; Ligações Químicas; Funções Inorgânicas e Orgânicas; Acerto de coeficientes; ❻ Estequiometria; Soluções; Termodinâmica; Cinética Química; Equilíbrio Químico e Iônico; ❼ ❽ ❾ ❿ ❷ ❸ ❹ ❺ Funções inorgânicas 3 Fundamentos de Química Estudos dos outros elementos e compostos. Química Inorgânica Estudos dos compostos do elemento carbono. Química Orgânica Química Funções inorgânicas 4 Fundamentos de Química Exemplos Óxido de cálcio CaO Hidróxido de sódio NaOH Cal Soda cáustica Hipoclorito de sódio NaClO Clorofina® Pirolusita Dióxido de manganês MnO2 CHROMOSAL® Sulfato de cromo Cr2(SO4)3 Produtos cromados Branqueamento / Limpeza Produção do aço Limpeza / entre outros. Aglomerante na construção civil Conservante de embutidos Nitrato de potássio KNO3 Salitre Funções inorgânicas 5 Fundamentos de Química Substância Química Pode ser Iônica Molecular Metálica Ligação Iônica Ligação Covalente Ligação Metálica Em que há Em que há Em que há Funções inorgânicas 6 Fundamentos de Química Compostos iônicos Composto formado por íons (ligação iônica) Cátions: Íons de metais (doam elétrons); Ânions: Íons de não-metais (recebem elétrons); Funções inorgânicas 7 Fundamentos de Química Compostos iônicos Os estados de oxidação de íons representativos de metais e não metais. Funções inorgânicas 8 Fundamentos de Química Compostos iônicos Funções inorgânicas 9 Fundamentos de Química Compostos iônicos Uma vez que não há nenhuma “molécula” isolada de NaCl, podemos escrever apenas a fórmula empírica dessa substância. Isso se aplica à maioria dos compostos iônicos. Podemos escrever a fórmula empírica de um composto iônico se soubermos as cargas dos íons. Uma vez que os compostos químicos são eletricamente neutros, os íons de um composto iônico sempre ocorrem em uma proporção tal que a carga total positiva é igual à carga total negativa. Por exemplo, o composto iônico formado a partir de Mg (que forma íons Mg2+) e N (que forma íons N3-) é Mg3N2: Funções inorgânicas 10 Fundamentos de Química Nomenclatura Nomeação por Nomenclatura Os nomes e as fórmulas químicas de compostos são o vocabulário essencial da Química. O sistema utilizado para nomear substâncias é chamado de nomenclatura química. Nomes comuns - coloquiais Substâncias importantes conhecidas há tempos, como a água (H2O), a amônia (NH3) e o gás carbônico (CO2), têm nomes tradicionais. Para a maioria das substâncias, no entanto, contamos com um conjunto de regras que determinam um nome informativo e exclusivo para cada uma delas e que expressam, por sua vez, a composição da substância. Funções inorgânicas 11 Fundamentos de Química Nomenclatura 1. Cátions a. Cátions formados a partir de átomos de metal têm o mesmo nome que o metal: b. Se um metal formar cátions com diferentes cargas, a carga positiva será indicada por um algarismo romano entre parênteses após o nome do metal: Funções inorgânicas 12 Fundamentos de Química Nomenclatura 1. Cátions c. Método mais antigo: (oso) – carga mais baixa e (ico) – carga mais alta; d. Cátions formados por átomos não-metálicos tem nomes terminados em –io: 13 Fundamentos de Química Exemplos mais comuns: Lista completa no AVA. Funções inorgânicas 14 Fundamentos de Química Nomenclatura Exercícios – nomenclatura de cátions Dê o nome dos seguintes cátions: a) Pb2+ b) Na+ c) Mg2+ d) H3O+ e) Sn2+ f) Sn4+ Íon chumbo Íon sódio Íon magnésio Íon hidrônio Íon estanho (II) ou íon estanoso Íon estanho (IV) ou íon estânico Mais de uma carga 15 Fundamentos de Química Íon Cátion (X+) Ânion (X-) Monoatômico Poliatômico Uma carga NH4 + - íon amônio H3O+ - íon hidrônio Mesmo nome do metal Al3+ = íon alumínio Carga entre parênteses ou com a terminação (oso) - carga mais baixa e (ico) – carga mais alta; Fe2+ = íon Fe (II) ou íon ferroso Fe3+ = íon Fe (III) ou íon ferríco Funções inorgânicas 16 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions a. Os nomes dos ânions monoatômicos são formados ao substituir o final do nome do elemento pelo sufixo –eto (sem oxigênio) ou – ido (com oxigênio): Carga Fórmula Nome -1 H- Íon hidreto F- Íon fluoreto Cl- Íon cloreto Br- Íon brometo I- Íon iodeto -2 S2- Íon sulfeto O2- Íon óxido -3 N3- Íon nitreto Alguns ânions poliatômicos também têm nomes que terminam com -eto ou -ido: Funções inorgânicas 17 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions Íon Nome Nome comum Exemplo O2- Óxido (nox -2) Íon óxido CaO O2 2- Dióxido (nox -1) Íon peróxido H2O2 O2 •- Dióxido (nox -1/2) Íon superóxido CaO4 Variações do ânion monoatômico de oxigênio: Funções inorgânicas 18 Fundamentos de Química Nomenclatura Exercícios – nomenclatura de ânions Dê o nome dos seguintes ânions: a) F- b) Cl- c) Br- d) I- e) S2- f) Se2- g) O2- h) N3- → íon fluoreto → íon cloreto → íon brometo → íon iodeto → íon sulfeto → íon seleneto → íon óxido → íon nitreto Funções inorgânicas 19 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions – Oxiânions (que contém oxigênio) b. Ânions poliatômicos que contêm oxigênio têm nomes terminados em -ato ou -ito e são chamados de oxiânions. Existe apenas um? Termina em –ato Existe mais de um? Para diferenciar usamos –ato (maior quantidade de oxigênio) e –ito (menor quantidade de oxigênio) Fórmula Nome CO3 2- Íon carbonato SiO4 4- Íon silicato Fórmula Nome NO3 - Íon nitrato NO2 - Íon nitrito Fórmula Nome SO4 2- Íon sulfato SO3 2- Íon sulfito Funções inorgânicas 20 Fundamentos de Química Nomenclatura Exercícios – nomenclatura de ânions Dê o nome dos seguintes ânions: a) NO2 - b) NO3 - c) SO3 2- d) SO4 2- e) AsO3 3- f) AsO4 3- → íon nitrito → íon nitrato → íon sulfito → íon sulfato → íon arsenito → íon arsenato Funções inorgânicas 21 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions Os prefixos são usados quando a série de oxiânions de um elemento se estende a quatro membros, como ocorre com os halogênios. O prefixo per- indica um átomo a mais de O que o oxiânion terminado em -ato; já o sufixo hipo- indica um átomo de O a menos que o oxiânion terminado em -ito: Fórmula Nome ClO4 - Íon perclorato ClO3 - Íon clorato ClO2 - Íon clorito ClO- Íon hipoclorito Fórmula Nome BrO4 - Íon perbromato BrO3 - Íon bromato BrO2 - Íon bromito BrO- Íon hipobromito Funções inorgânicas 22 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions Funções inorgânicas 23 Fundamentos de Química Nomenclatura 2. Ânions c. Ânions derivados da adição de H+ a um oxiânion são nomeados ao colocar como prefixo as palavras hidrogeno- ou di-hidrogeno-, conforme o caso: Observe que a cada H+ adicionado, é reduzida a carga negativa do ânion de origem. Um método mais antigo usado para nomear alguns desses íons emprega o prefixo bi. Assim, o íon HCO3 - é comumente chamado de íon bicarbonato, e o HSO4 - é, por vezes, chamado de íon bissulfato. Fórmula Nome CO3 2- Íon carbonato HCO3 - Íon hidrogenocarbonato Fórmula Nome PO4 3- Íon fosfato H2PO4 - Íon di-hidrogenofosfato Funções inorgânicas 24 Fundamentos de Química Nomenclatura Exercícios – nomenclatura de ânions Dê o nome dos seguintes ânions: a) HS- b) HCO3 - c) HO2 - d) HSO4 - e) H2PO4 - → íon hidrogenossulfeto → íon hidrogenocarbonato → íon hidrogenoperóxido → íon hidrogenossulfato → íon di-hidrogenofosfato 25 Fundamentos de Química Exemplos mais comuns: Lista completa no AVA. Mais de uma carga 26 Fundamentos de Química Íon Cátion (X+) Ânion (X-) Monoatômico Poliatômico Monoatômico Poliatômico Uma carga NH4 + - íon amônio H3O+ - íon hidrônio Mesmo nome do metal Al3+ = íon alumínio Carga entre parênteses ou com a terminação (oso) - carga mais baixa e (ico) – carga mais alta; Fe2+ = íon Fe (II) ou íon ferroso Fe3+ = íon Fe (III) ou íon ferríco Com Oxigênio Sem OxigênioTerminação em eto: Cl- = íon cloreto Terminação em ido: 02- = íon óxido Com Oxigênio Apenas um? Terminação em ato; Mais de um? –ato (maior quantidade); –ito (menor quantidade) Com hidrogênio Adição de hidrogeno- ou di-hidrogeno. 27 Fundamentos de Química Compostos iônicos: molécula formada por cátion + ânion Funções inorgânicas Nomenclatura Nome do ânion Nome do cátionde a) NaCl - Cloreto de sódio (sal de cozinha) b) CaCO3 - Carbonato de cálcio (calcário) c) Na2CO3 - Carbonato de sódio (barrilha) d) CaSO4 - Sulfato de cálcio (giz, calcário) 28 Fundamentos de Química Apresente a fórmula molecular e o nome dos seguintes compostos iônicos: Funções inorgânicas Nomenclatura a) Ca e O b) Na e Cl c) Ba e Br d) Li e CO3 2- e) Al e SO4 2- f) Ca e NO3 - g) Ca e PO4 3- CaO ; óxido de cálcio NaCl ; Cloreto de sódio BaBr2 ; Brometo de bário Li2CO3 ; Carbonato de lítio Al2(SO4)3 ; Sulfato de alumínio Ca(NO3)2 ; Nitrato de cálcio Ca3(PO4)2 ; Fosfato de cálcio Funções inorgânicas 29 Fundamentos de Química Substância Química Pode ser Iônica Molecular Metálica Ligação Iônica Ligação Covalente Ligação Metálica Em que há Em que há Em que há Funções inorgânicas 30 Fundamentos de Química Nomenclatura Ácidos – molécula neutra Acido pode ser definido como uma substância cujas moléculas produzem íons hidrogênio (H+) quando dissolvida em água. • Quando nos depararmos com a fórmula química de um ácido, veremos normalmente o H como o primeiro elemento, assim como em HCl e H2SO4. Funções inorgânicas 31 Fundamentos de Química Nomenclatura Ácidos – Hidrácidos (sem oxigênio) a) Ácidos derivados de ânions cujos nomes tem terminação -eto são nomeados substituindo o final -eto por ídrico e utilizando a palavra ácido no início: Ânion Ácido correspondente Cl- (cloreto) HCl (ácido clorídrico) S2- (sulfeto) H2S (ácido sulfídrico) Funções inorgânicas 32 Fundamentos de Química Nomenclatura Exercícios – nomenclatura de ácidos Dê o nome dos seguintes ácidos: a) HCl b) HBr c) HI d) H2S e) HF → ácido clorídrico → ácido bromídrico → ácido iodídrico → ácido sulfídrico → ácido fluorídrico Funções inorgânicas 33 Fundamentos de Química Nomenclatura Ácidos – Oxiácidos (com oxigênio) b) Os ácidos derivados de ânions com terminação -ato ou -ito são nomeados substituindo a terminação -ato por -ico, e -ito por -oso. Em seguida, a palavra ácido é adicionada no início. Os prefixos do nome do ânion são mantidos no nome do ácido: mosquITO teimOSO, te mATO, te pICO, te mETO no vIDRICO. Molécula 34 Fundamentos de Química Ácidos Outros Com oxigênio Sem oxigênio Substituir -eto do ânion por ídrico e utilizando a palavra ácido no início: HCl: Ácido clorídrico Ânion terminado em -ato troca por –ico; Ânion terminado em -ito por –oso; Adicionar ácido no início. mosquITO teimOSO, te mATO, te pICO, te mETO no vIDRICO. Funções inorgânicas 35 Fundamentos de Química Nomenclatura Outros compostos moleculares binários Os procedimentos utilizados para nomear compostos moleculares binários (dois elementos) são semelhantes aos utilizados para nomear os compostos iônicos: 1. Ao escrever a fórmula química, o nome do elemento mais à esquerda na tabela periódica (próximo aos metais) é sempre colocado em primeiro lugar. Uma exceção à regra ocorre quando o composto contém oxigênio ligado ao cloro, bromo ou iodo (qualquer halogênio exceto o flúor), nesse caso o oxigênio é escrito em segundo lugar. H2O OH2 CO2 O2C ClO- OCl- Funções inorgânicas 36 Fundamentos de Química Nomenclatura Outros compostos moleculares binários 2. O nome do composto molecular binário é dado pelo nome do segundo elemento da fórmula química com a terminação –eto (com exceção do oxigênio) seguido da preposição de e do nome do primeiro elemento na fórmula química. 3. Os prefixos gregos indicam o número de átomos de cada elemento na fórmula. No entanto, há uma exceção: o prefixo mono- nunca é usado com o primeiro elemento. Funções inorgânicas 37 Fundamentos de Química Nomenclatura Compostos moleculares binários Exemplo: Exercício: (a) CS2 (b) CO (c) C3O2 (d) CBr4 Dissulfeto de carbono Monóxido de carbono Dióxido de tricarbono Tetrabrometo de carbono Molécula 38 Fundamentos de Química Ácidos Outros Com oxigênio Sem oxigênio Substituir -eto do ânion por ídrico e utilizando a palavra ácido no início: HCl: Ácido clorídrico Ânion terminado em -ato troca por –ico; Ânion terminado em -ito por –oso; Adicionar ácido no início. mosquITO teimOSO, te mATO, te pICO, te mETO no vIDRICO. Elemento mais próximo dos metais é escrito primeiro. Com exceção de O e halogênios. Compostos binários: nome do segundo elemento (terminação eto ou óxido) acompanhado do indicador de quantidade seguido da preposição de e do nome do primeiro elemento na fórmula química. Prof. Dra. Ananda Fagundes Guarda 1 2 3 Slides disponíveis no AVA; Contato: ananda.guarda@furg.br ou via AVA. Lista de exercícios; Fundamentos de Química mailto:ananda.guarda@uemg.br