Funções Inorgânicas: Ácidos

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Função inorgânica

Conjunto de compostos químicos que compartilham propriedades semelhantes por conterem determinado grupo funcional.

Definição de ácido segundo Arrhenius

Toda substância que, em solução aquosa, sofre ionização e libera exclusivamente o cátion H+ (ou H3O+).

Íon hidrônio (ou hidroxônio)

Cátion H3O+, formado pela união de um próton H+ com uma molécula de água (H2O).

Ionização

Processo químico em que compostos moleculares reagem com a água e produzem íons que não existiam antes.

Propriedades organolépticas dos ácidos

Sabor azedo característico (exemplo: vinagre e frutas cítricas).

Comportamento de ácidos com tornassol

Fazem o papel de tornassol mudar ou se manter na cor vermelha.

Comportamento de ácidos com fenolftaleína

Permanecem incolores na presença dessa solução indicadora.

Condutibilidade elétrica de soluções ácidas

Conduzem corrente elétrica em solução aquosa devido à presença de íons livres gerados na ionização.

Classificação quanto à presença de oxigênio

Divide os ácidos em hidrácidos (sem oxigênio) e oxiácidos (com oxigênio).

Hidrácido

Ácido que não possui átomos de oxigênio em sua molécula (ex.: HCl, H2S, HCN).

Oxiácido

Ácido que possui oxigênio em sua estrutura molecular (ex.: H2SO4, HNO3, H3PO4).

Classificação quanto ao número de hidrogênios ionizáveis

Agrupa os ácidos em monoácidos, diácidos, triácidos e tetrácidos.

Monoácido

Ácido que libera apenas 1 íon H+ por molécula ao se ionizar em água (ex.: HCl, HNO3).

Diácido

Ácido que libera 2 íons H+ por molécula ao se ionizar totalmente em água (ex.: H2SO4, H2S).

Triácido

Ácido capaz de liberar 3 íons H+ por molécula em solução aquosa (ex.: H3PO4).

Tetrácido

Ácido capaz de liberar 4 íons H+ por molécula em solução aquosa (ex.: H4P2O7, H4SiO4).

Hidrogênios ionizáveis em oxiácidos

São aqueles hidrogênios ligados diretamente a átomos de oxigênio.

Classificação do ácido fosforoso (H3PO3) por H+ ionizáveis

Diácido, pois possui apenas 2 hidrogênios ligados ao oxigênio e ionizáveis.

Classificação do ácido hipofosforoso (H3PO2) por H+ ionizáveis

Monoácido, pois apenas 1 hidrogênio está ligado ao oxigênio e pode ser liberado.

Grau de ionização (alfa)

Razão entre o número de moléculas ionizadas e o número total de moléculas dissolvidas.

Classificação quanto à força ácida

Mede a facilidade com que o ácido se ioniza, dividindo-os em fortes, moderados e fracos.

Ácido forte (grau de ionização)

Ácido que apresenta grau de ionização alfa maior que 50%.

Ácido moderado ou semiforte (grau de ionização)

Ácido cujo grau de ionização alfa se situa entre 5% e 50%.

Ácido fraco (grau de ionização)

Ácido cujo grau de ionização alfa é menor ou igual a 5%.

Força dos hidrácidos halogenados

Fortes: HI, HBr, HCl; Moderado: HF.

Força dos demais hidrácidos

Todos os outros hidrácidos (como H2S e HCN) são classificados como fracos.

Regra de Pauling para força de oxiácidos (HaXbOc)

Calcula-se a diferença entre oxigênios e hidrogênios ionizáveis: c menos a.

Oxiácido muito forte (regra de Pauling)

Diferença c menos a igual a 3 (ex.: HClO4, HMnO4).

Oxiácido forte (regra de Pauling)

Diferença c menos a igual a 2 (ex.: H2SO4, HNO3).

Oxiácido moderado (regra de Pauling)

Diferença c menos a igual a 1 (ex.: H3PO4, HNO2).

Oxiácido fraco (regra de Pauling)

Diferença c menos a igual a 0 (ex.: HClO, H3BO3).

Exceção da regra de Pauling: ácido carbônico (H2CO3)

Apesar de dar diferença 1, é considerado fraco pois se decompõe espontaneamente em H2O e CO2.

Classificação quanto à volatilidade

Divide os ácidos em voláteis (baixo ponto de ebulição) e fixos (alto ponto de ebulição).

Ácidos voláteis

Têm facilidade de evaporar à temperatura ambiente (ex.: todos os hidrácidos, HNO3 e HCN).

Ácidos fixos

Evaporam com dificuldade e têm altos pontos de ebulição (ex.: H2SO4 e H3PO4).

Classificação quanto à estabilidade

Divide os ácidos em estáveis (não se decompõem fácil) e instáveis (decompõem espontaneamente).

Ácido instável: H2CO3

Decompõe-se rapidamente em água e dióxido de carbono: H2CO3 vira H2O + CO2.

Ácido instável: H2SO3

Decompõe-se espontaneamente em água e dióxido de enxofre: H2SO3 vira H2O + SO2.

Classificação quanto ao número de elementos

Classifica os ácidos em binários (2 elementos), ternários (3 elementos) e quaternários (4 elementos).

Ácido binário

Composto formado por apenas 2 elementos químicos distintos (ex.: HCl, H2S, HBr).

Ácido ternário

Composto formado por 3 elementos químicos diferentes (ex.: HNO3, H2SO4, HCN).

Ácido quaternário

Composto formado por 4 elementos químicos diferentes (ex.: HOCN, H4Fe(CN)6).

Nomenclatura geral de hidrácidos

Ácido + nome do elemento/ânion + sufixo -ídrico (ex.: ácido clorídrico).

Fórmula e nome do hidrácido do cloro

HCl: ácido clorídrico (gás puro: cloreto de hidrogênio).

Fórmula e nome do hidrácido do enxofre

H2S: ácido sulfídrico (odor de ovo podre).

Fórmula e nome do hidrácido do cianeto

HCN: ácido cianídrico (composto volátil e altamente tóxico).

Sufixos principais de oxiácidos padrões

Terminação -ico para o nox principal ou mais alto; -oso para o nox menor.

Prefixos hipo- e per- em oxiácidos

Hipo-...-oso indica nox ainda menor; per-...-ico indica o maior nox possível da série.

Série de oxiácidos do cloro (em ordem crescente de nox)

HClO (hipocloroso), HClO2 (cloroso), HClO3 (clórico), HClO4 (perclórico).

Ácido sulfúrico (H2SO4)

Oxiácido forte, diácido, fixo, ternário e amplamente utilizado na indústria.

Ácido nítrico (HNO3)

Oxiácido forte, monoácido, volátil e oxidante poderoso usado na fabricação de fertilizantes e explosivos.

Reação de neutralização

Reação entre um ácido e uma base que produz sal e água (Ácido + Base -> Sal + H2O).