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Aula de Digital de Química - Sais

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Aula de Química Digital - Funções Inorgânicas (Sais) para Ensino Médio

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Aula de Digital de Química - Sais

  1. 2. Índice
  2. 3. <ul><li>O sal é um dos compostos químicos mais antigos e valorizados pelo homem </li></ul><ul><li>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? </li></ul>O hipoclorito de sódio é utilizado no tratamento de piscinas Introdução
  3. 4. Segundo Arrhenius... Conceituação de sal ... 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 O 2– .
  4. 5. Obtenção de sais
  5. 6. 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 + + = Na OH H Cl Na Cl H 2 O + + = H OH Obtenção de sais
  6. 7. Você notou que o cátion ( Na + ) é proveniente da base ( Na OH), enquanto o ânion ( Cl - ) vem do ácido (H Cl ). 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 + H 2 SO 3 = Ca SO 3 H 2 O + Poderíamos “visualizar”: Ca OH OH H H SO 3 2 Obtenção de sais
  7. 8. Veja alguns exemplos: Ácido clorídrico + hidróxido de sódio H NO 3 + Na OH  NaNO 3 + H OH H Cl + Na OH  NaCl + H OH H 2 SO 4 + Ca (OH) 2  CaSO 4 + 2 H OH H 3 PO 4 + 3K OH  K 3 PO 4 + 3 H OH 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 H 2 O. Neutralização total Definição
  8. 9. Neutralização total Nomenclatura dos ânions
  9. 10. Na Cl : Ca SO 3 : Al PO 4 : 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 Neutralização total Sais normais: fórmulas e nomenclatura clor eto de sódio (H Cl : ác. clor ídrico ) sulf ito de cálcio (H 2 SO 3 : ác. sulfur oso ) fosf ato de alumínio (H 3 PO 4 : ác. fosfór ico )
  10. 11. Observações: 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 : Na H SO 4 : hidrogeno s sulfato de sódio sulfato ácido bi s sulfato Ca ( OH ) Cl : hidróxi cloreto cloreto básico de cálcio Neutralização total Sais normais: fórmulas e nomenclatura
  11. 12. a) HNO 3 + H 2 O  H 3 O + + NO 3 - b) NaOH + HCl  NaCl + H 2 O c) Ba(OH) 2 (s) + H 2 O (l)  Ba 2 + (aq) + 2 OH - (aq) d) H 2 + Cl 2  2HCl e) 2 NaI + Cl 2  2 NaCl + I 2 Vamos Praticar 1. (UFRN) A equação de uma reação característica de neutralização é: RESPOSTA
  12. 13. Na OH H 2 SO 4 + = Na H SO 4 + H 2 O Na OH H H SO 4 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. Neutralização parcial Definição “ Ocorreu neutralização parcial do ácido”
  13. 14. <ul><li>Quando H 2 SO 4 e NaOH reagem na proporção 1:2 há neutralização total , que forma um sal normal : </li></ul>H 2 SO 4 + 2 NaOH  Na 2 SO 4 + 2 H 2 O Sal normal Na + 2 SO 2 4 - 1 H + + OH -  H OH <ul><li>Quando H 2 SO 4 e NaOH reagem na proporção 1:1 há neutralização parcial do ácido , que forma um hidrogênio-sal : </li></ul>H 2 SO 4 + NaOH  NaHSO 4 + H 2 O Hidrogênio-sal Na + 1 HSO 2 4 - 1 H + + OH -  H OH H + + OH -  H OH 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) Neutralização parcial Neutralização do ácido
  14. 15. <ul><li>Para dar nomes aos sais provenientes da neutralização parcial de ácidos, precisamos, primeiramente, conhecer a nomenclatura dos ânions que contêm hidrogênios ionizáveis. Veja exemplos: </li></ul>H 2 CO 3 H 2 SO 4 H 3 PO 4 H CO - 3 CO 2- 3 H SO - 4 SO 2- 4 H 2 PO - 4 PO 3- 4 H PO 2- 4 <ul><li>hidrogeno-carbonato ou carbonato ácido </li></ul><ul><li>carbonato </li></ul><ul><li>hidrogeno-sulfato ou sulfato ácido </li></ul><ul><li>sulfato </li></ul><ul><li>di-hidrogeno-fosfato ou fosfato diácido </li></ul><ul><li>fosfato </li></ul><ul><li>mono-hidrogeno-fosfato ou fosfato monoácido </li></ul>carbônico sulfúrico fosfórico Neutralização parcial Nomenclatura dos ânios que contêm H ionizáveis
  15. 16. <ul><li>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: </li></ul>H 2 CO 3 H 2 SO 4 H CO - 3 CO 2- 3 H SO - 4 SO 2- 4 <ul><li>bicarbonato </li></ul><ul><li>carbonato </li></ul><ul><li>bissulfato </li></ul><ul><li>sulfato </li></ul>carbônico sulfúrico H 2 SO 3 H 2 S H SO - 3 SO 2- 3 H S - S 2- <ul><li>bissulfito </li></ul><ul><li>sulfito </li></ul><ul><li>bissulfeto </li></ul><ul><li>sulfeto </li></ul>sulfuroso sulfídrico Importante: 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) Neutralização parcial O uso do prefixo “BI”
  16. 17. <ul><li>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: </li></ul>NaH 2 PO 4 – di-hidrogeno-fosfato de sódio Na 2 HPO 4 – (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”. NaHSO 4 – hidrogeno-sulfato de sódio NaHCO 3 – hidrogeno-carbonato de sódio Ca(HCO 3 ) 2 – hidrogeno-carbonato de cálcio Neutralização parcial Hidrogênio-sais: fórmulas e nomenclatura
  17. 18. <ul><li>Quando o HCl e Ca(OH) 2 reagem na proporção 2:1 , há neutralização total , que forma um sal normal : </li></ul>2 HCl + Ca(OH) 2  CaCl 2 + 2 H 2 O Ca +2 1 Cl - 2 H + + OH -  H OH H + + OH -  H OH <ul><li>Quando o HCl e Ca(OH) 2 reagem na proporção 1:1 , há neutralização parcial da base , que forma um hidroxi-sal : </li></ul>HCl + Ca(OH) 2  Ca(OH)Cl + H 2 O Ca +2 Cl - H + + OH -  H OH H + + OH -  “não é neutralizada” Sal normal Hidroxi-sal OH - Neutralização parcial Neutralização parcial da base
  18. 19. <ul><li>Nomenclatura semelhante à dos hidrogeno-sais, é indicada pelos prefixos mono-hidroxi (o mono pode ser omitido), di-hidroxi, etc: </li></ul>Al(OH) 2 Cl – di-hidroxi-cloreto de alumínio Ca(OH)NO 3 – (mon-)hidroxi-nitrato de cálcio Al(OH)Cl 2 – (mono-)hidroxi-cloreto de alumínio Neutralização parcial Hidroxi-sais: fórmulas e nomenclatura
  19. 20. Sais hidratados: CuSO 4 . 5 H 2 O : Sulfato de cobre (II) penta idratado 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 CaSO 4 . 2H 2 O São sais que possuem moléculas de água “infiltradas” em seu retículo cristalino. CoCl 2 . 6 H 2 O : Cloreto de cobalto (II) hexa idratado FeSO 4 . 7 H 2 O : Sulfato de ferro (II) hepta idratado Na 2 SO 4 . 10 H 2 O : Sulfato de sódio deca idratado Veja mais exemplos: Sais hidratados
  20. 21. O sal de cozinha pode conter algumas impurezas (MgCl 2 e MgSO 4 ) 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. Compostos higroscópicos
  21. 22. 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. RESPOSTA Vamos Praticar
  22. 23. 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. Principais sais e suas aplicações
  23. 24. Esse sal é conhecido como salitre do Chile, sendo muito utilizado na fabricação de fertilizantes (adubos). A transformação do NaNO 3 em nitrato de potássio (KNO 3 ) permite a fabricação da pólvora negra, que é um dos explosivos mais comuns,. Principais sais e suas aplicações
  24. 25. 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! Principais sais e suas aplicações
  25. 26. Este sal pode ser encontrado na forma de sal anidro, ou seja, sem água (CaSO 4 ), ou de sal hidratado, isto é, com água (CaSO 4 · 2 H 2 O), 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 cálcio obtido pela calcinação de ossos de animais. Principais sais e suas aplicações
  26. 27. 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”. Alvejante, o sulfito de sódio é utilizado no processo de branqueamento de um tipo de papel, chamado “sulfite”. Principais sais e suas aplicações Sulfito de sódio - Na 2 SO 3
  27. 28. (UEPI) O mármore é, basicamente, formado de carbonato de cálcio (CaCO 3 ) 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: <ul><li>base </li></ul><ul><li>sal </li></ul><ul><li>ácido </li></ul><ul><li>óxido ácido </li></ul><ul><li>óxido básico </li></ul>RESPOSTA Vamos Praticar
  28. 29. (UFPI) Uma solução obtida pela adição de sulfato de alumínio e nitrato de amônio sólidos em água contém os íons NH 4 + (aq) , Al 3+ (aq) , SO 2 4– (aq) e NO 3 – (aq) . As citadas substâncias podem ser representadas pelas fórmulas: a) AlSO 4 e (NH 4 ) 3 NO 3 . b) Al 2 SO 4 e (NH 4 ) 3 NO 3 . c) Al 2 (SO 4 ) 3 e NH 4 NO 3 . d) Al 3 SO 4 e NH 4 NO 3 . e) Al 3 (SO 4 ) 2 e NH 4 (NH 3 ) 2 . RESPOSTA Vamos Praticar
  29. 30. (UECE) Associe corretamente, de cima para baixo, os itens a seguir: I — Na 2 B 4 O 7 10H 2 O • sal básico II — Mg(OH)Cl • sal duplo III — NaKSO 4 • sal ácido IV — NaHCO 3 • 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. RESPOSTA Vamos Praticar
  30. 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 H 2 e Cl 2 . 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 Substâncias obtidas a partir da hidrosfera
  31. 32. Cenas dos próximos capítulos
  32. 33. Prof. Nelson Virgilio Engenheiro Químico – UFBA [email_address] Prof. Augusto Sérgio Químico – UFBA [email_address] Créditos

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