Apostila módulo I - química (ácidos)

ETEC – CURSO TÉCNICO DE AÇÚCAR E ÁLCOOL

Análise de Processos Inorgânicos

 ÁCIDOS
TEORIA DE ARRHENIUS:

Este cientista, por volta de 1887, descobriu que algumas soluções aquosas

conduziam corrente elétrica e outras não.

As soluções que conduzem corrente elétrica são chamadas de ELETROLÍTICAS

e seus íons quando em solução aquosa são chamados de ELETRÓLITOS, que

podem ser iônicos (NaCl) ou moleculares (HCl).

As soluções que não conduzem corrente elétrica são chamadas de NÃO

ELETROLÍTICAS e seus íons quando em solução aquosa são chamados de NÃO

ELETRÓLITOS que são sempre moleculares.

Quando um eletrólito é iônico, a dissolução em água possibilita a separação

dos íons do retículo cristalino. A este fenômeno damos o nome de

DISSOCIAÇÃO IÔNICA. Ex:

Na⁺Cl^{-       H2O}         Na⁺ + Cl^-

Quando um eletrólito é molecular, a sua dissolução em água possibilita a

formação de íons, devido a reação das moléculas da substância dissolvida

com as moléculas de água. A este fenômeno dá-se o nome de IONIZAÇÃO.

HCl       ^H2O         H₃O⁺ + Cl^-      ou  HCl                H⁺ + Cl^-

•                    INTRODUÇÃO:

A s substâncias HCl, HBr, HI apresentam propriedades químicas semelhantes,

chamadas propriedades funcionais e são caracterizadas pelo grupo funcional H.

Grupo Funcional = átomo ou grupo de átomos, com ou sem carga elétrica,

responsável pelo comportamento químico semelhante de diferentes substâncias.

Função Química = é o conjunto de substâncias com propriedades químicas

semelhantes.

1.1) Definição

Segundo Arrhenius, ácido é toda substância que em solução se ioniza produzindo

exclusivamente cátion H⁺ ou H₃O ⁺ .

HCl          H⁺ + Cl^-             HCl + H₂O          H₃O⁺  + Cl^- 

1.2) CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS

a) Quanto a presença de oxigênio na molécula:

a.1) Hidrácidos = HCl, HCN

a.2) Oxiácidos = HNO₃, HClO₃

b) Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis:

b.1) Monoácidos = HCl, HBr, HNO₃ ,H₃PO₂   (excessão)

b.2) Diácidos = H₂S, H₂SO₄, H₃PO₃   (excessão)

b.3) Triácidos = H₃PO₄ , H₃BO₃

b.4) Tetrácidos = H₄SiO₄, H₄P₂O₇

c) Força de um ácido: sendo  HxEzOy      m = y – x

c.1) Muito Forte = quando m=3

c.2) Forte = quando m=2                       

c.3) Moderado = quando m=1

c.4) Fraco = quando m=O

Exceção: o H₂CO₃ é exceção, pois é um ácido fraco

1.3) FORMULAÇÃO E NOMENCLATURA

O ácido é formado pelo cátion H⁺ e por um ânion qualquer (A^-).

 H⁺ A^x-                 H_xA

 

•                   NOMENCLATURA

a.1) Hidrácidos (H_xE) = ácido  nome do elemento + ídrico

HCl = ácido CLORÍDRICO          HBr = ácido BROMÍDRICO

HCN = ácido CIANÍDRICO              H₂S = ácido SULFÍDRICO

a.2) Oxiácidos (H_xE_zO_y) = neste caso, um elemento pode ter vários oxiácidos, daí

sempre partimos de um padrão para nomear os demais.

Padrão = ácido nome do elemento + ICO

Tabela dos principais ácidos padrão:

1) Ácidos cujo elemento central possuem 2 valências

Ácido ….. ICO = quando o Nox do elemento central for o maior

Ácido…...OSO = quando o Nox do elemento central for o menor.

Exemplos:

H₂SO₄   = ácido sulfúrICO                    HNO₃  = ácido nitrICO

H₂SO₃ = ácido sulfurOSO                   HNO₂ = ácido nitrOSO

2) Se o elemento possuir somente um Nox, ele recebe a terminação ICO.

Exemplos:

H₂CO₃  = ácido carbônICO                            H₃BO₃  = ácido bórICO

     

3) Quando varia o grau de hidratação de um ácido, temos as seguintes situações:

META.....ICO       ^{- H2O}            ORTO .....ICO           ^{x2 e - H2O}      PIRO.....ICO

       HPO₃                                       H₃PO₄                                       H₄P₂O₇  

Ác. Metafosfórico              ác. Ortofosfórico                    ác. Pirofosfórico

4) Quando um ácido resulta da troca de um átomo de O por um átomo de S, o

nome do ácido é composto acrescentando o prefixo TIO ao nome do ácido.

H₂SO₄ = ácido sulfúrico      ^{-O     +S}        H₂S₂O₃   ácido TIOsulfúrico

1.4) IONIZAÇÃO DOS ÁCIDOS

A ionização é a reação do ácido com a molécula de água produzindo o cátion

H₃O⁺ . Se um ácido possui 2 ou mais hidrogênios ionizáveis, a ionização ocorre

em etapas. Exemplo:

HBr           H₃O⁺ + Br^-

H₂SO₄              H₃O⁺  + HSO₄^-                                  HSO₄^-             H₃O⁺ + SO^-₄           

H₃PO₄         H₃O⁺  + H₂PO₄^-     H₂PO₄^-            H₃O⁺  + HPO₄^-2     HPO₄^-2             H₃O⁺ + PO₄^-3

Como se vê, após a ionização, temos a presença de um ânion. Assim, o ânion

originado de um ácido, temos que nomeá-lo.

•                    De o nome dos ácidos abaixo:

_•                     HClO₄                   e) H₃PO₄            i) H₃PO₃               m) H₂SeO₄

_•                      HClO               f) H₃PO₂               j) HNO₂                  n) HMnO₄

_•                      H₂SO₄                   g) H₂CO₃          k) H₃BO₃

•                     H₂SO₃                  h) HNO₃           l) HClO₃

2) Dê o nome dos íons abaixo

^•            F^-                                b) Cl^-                           c) ClO^-                      d) ClO^-2

e) ClO^-4                          f) NO^-3                        g) HCO^-3                   h) CN^-

•          SCN^-                           j) S^-2                           k) CrO₄^-2                    l) CO₃^-2    

m) SO₄^-2                        n) S₂O₃^-2                     o) MnO₄^-                  p) SO₃^-2

3) De o nome do ácido e sua fórmula correspondentes aos anions acima.