Funções inorgânicas: ácidos, bases, sais e óxidos

grupos de compostos inorgânicos classificados pela composição e pelo comportamento na água, cada um com regra própria de fórmula e de nomenclatura;

• Ácidos: compostos de natureza covalente que liberam o cátion $\ce{H+}$ por ionização;

• Bases: compostos iônicos formados pelo íon hidroxila ($\ce{OH-}$) ligado a um metal ou ao grupo amônio ($\ce{NH4+}$);

• Sais: compostos formados sempre por um cátion e um ânion;

• Óxidos: compostos binários formados por qualquer elemento com oxigênio, exceto o flúor e os gases nobres.

Ácidos:

compostos de natureza covalente (Ligações químicas);

• Presença de oxigênio: com oxigênio, oxiácido; sem oxigênio, hidrácido;

  • Ex: $\ce{HCl}$ e $\ce{HF}$ (hidrácidos); $\ce{H3BO3}$ (oxiácido);

• Número de elementos:

  • Binário: $\ce{HCl}$, $\ce{HBr}$, $\ce{HF}$;

  • Ternário: $\ce{H2SO4}$, $\ce{H3PO4}$, $\ce{HCN}$;

  • Quaternário: $\ce{H4Fe(CN)6}$;

• Hidrogênio ionizável: hidrogênio retirado do ácido sob a forma de cátion $\ce{H+}$;

• Número de hidrogênios ionizáveis:

  • Monoácido: $\ce{HCl}$;

  • Diácido: $\ce{H2SO4}$;

  • Triácido: $\ce{H3PO4}$;

  • Poliácido: $\ce{H4Fe(CN)6}$;

• Força: medida pelo percentual de moléculas que ionizam em água (grau de ionização, $\alpha$);

  • Forte: $\alpha > 50\%$;

  • Moderado: $5\% \le \alpha \le 50\%$;

  • Fraco: $\alpha < 5\%$;

$$\alpha=\frac{\text{número de moléculas ionizadas}}{\text{número de moléculas dissolvidas}}\cdot 100\%$$

• Ionização: representada pela equação abaixo;

$$H_xA \rightarrow x\,H^{+} + A^{x-}$$

• $x$: número de hidrogênios ionizáveis;

• $A$: o que está ligado ao $\ce{H}$;

• Ex: .

Hidrácidos:

nome formado por elemento ou grupo + ÍDRICO;

• Ex: $\ce{HCl}$ (ácido clorídrico); $\ce{HCN}$ (ácido cianídrico).

Oxiácidos:

nome que depende do NOx (número de oxidação: carga elétrica de um átomo na molécula) do elemento central e da sua família;

• NOx do elemento central: $NOx = 2\cdot n_{O} - n_{H}$;

  • $n_{O}$: número de oxigênios;

  • $n_{H}$: número de hidrogênios.

Nome	3A	4A	5A	6A	7A
PER + elemento + ICO					7
elemento + ICO	3	4	5	6	5
elemento + OSO	1	2	3	4	3
HIPO + elemento + OSO			1	2	1

1. Calcula-se o NOx do boro no $\ce{H3BO3}$: $NOx = 2\cdot 3 - 3 = 3$;

2. O boro está na família 3A; na tabela, NOx 3 na família 3A corresponde a elemento + ICO;

3. Nome: ácido bórico.

Desidratação:

remoção de moléculas de água do ácido;

• Quando é possível, o ácido recebe o prefixo ORTO;

  • Ex: $\ce{H4SiO4}$ (ácido ortossilícico);

• Intramolecular: remoção de uma molécula de água de uma molécula de ácido, que recebe o prefixo META;

  • Ex: $H_4SiO_4 - H_2O = H_2SiO_3$ (ácido metassilícico);

• Intermolecular: remoção de uma molécula de água de duas moléculas de ácido;

  • Ex: $H_8Si_2O_8 - H_2O = H_6Si_2O_7$ (ácido pirossilícico);

• Ácidos com átomos de enxofre no lugar do oxigênio recebem o prefixo TIO.

Bases:

compostos iônicos (Ligações químicas) formados pelo íon hidroxila ($\ce{OH-}$) ligado a um metal ou ao grupo amônio ($\ce{NH4+}$);

• Dissociação iônica: separação dos íons constituintes da estrutura, quando a base interage com a água;

• $(aq)$: à direita da fórmula, indica que o composto está dissolvido na água;

• Força: fortes (famílias 1A e 2A da Tabela Periódica, exceto Mg) e fracas (as demais);

• Solubilidade: solúveis (1A e amônio), pouco solúveis (2A) e insolúveis (as demais);

• Estado físico: sólidos cristalinos, por serem compostos iônicos;

  • Obs: o $\ce{NH4OH}$ é instável e se decompõe em $\ce{NH3}$ (volátil) e água.

Nomenclatura das bases:

hidróxido de + metal ou grupo;

• Valências múltiplas: elementos das famílias B (exceto Zn e Ag) e da família 4A;

  • Informa-se a valência em algarismos romanos, ou usa-se o sufixo ICO para a maior valência e OSO para a menor;

  • Ex: $\ce{Fe(OH)3}$ (hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico).

Elementos	NOx
Mn	+2, +4, +6 ou +7
Fe, Co e Ni	+2 ou +3
Pb, Pt e Sn	+2 ou +4
Au	+1 ou +3
Cu e Hg	+1 ou +2
Cr	+2, +3 ou +6

Sais:

compostos formados sempre por um cátion e um ânion;

• Fórmula geral: $C^{x+} + A^{y-} \rightarrow C_{y}A_{x}$;

  • Ex: (sal comum);

  • Ex: (carbonato de cálcio);

• Nomenclatura: nome do ânion + de + nome do cátion;

  • Cada ânion tem seu nome, dado no exercício;

  • Ex: $\ce{LiNO3}$ (nitrato de lítio; $\ce{NO3-}$: ânion nitrato);

  • Ex: $\ce{AlPO4}$ (fosfato de alumínio; $\ce{PO4^3-}$: ânion fosfato);

• Obs: ácido e base formam sal e água numa dupla troca (Reações químicas): .

Óxidos:

compostos binários formados por qualquer elemento da Tabela Periódica com oxigênio, exceto o flúor e os gases nobres;

• Iônicos: oxigênio ligado a um metal;

  • Básicos: metais das famílias 1A (alcalinos), 2A (alcalino-terrosos) e 1B; Ex: $\ce{Na2O}$, $\ce{CaO}$;

  • Anfóteros: os demais metais; Ex: $\ce{Fe2O3}$;

• Moleculares ou ácidos: oxigênio ligado a um ametal; Ex: $\ce{CO2}$, $\ce{SO3}$;

  • Indiferentes ou neutros: $\ce{NO}$, $\ce{N2O}$ e $\ce{CO}$, exceções entre os moleculares;

• Duplos ou mistos: valor de NOx fracionário; Ex: $\ce{Fe3O4}$;

• Peróxidos: valor de NOx do oxigênio igual a −1.

Nomenclatura dos óxidos:

uma regra para os moleculares e outra para os iônicos;

• Moleculares ou ácidos: prefixo + óxido de + ametal;

  • Prefixos: mono (só no oxigênio), di, tri, tetra, penta, hexa e hepta;

  • Ex: $\ce{NO2}$ (dióxido de nitrogênio: 2 oxigênios);

• Iônicos: óxido de + metal + NOx;

  • O NOx vai em algarismos romanos, quando o metal tem mais de uma valência; os sufixos OSO e ICO também valem;

  • NOx do metal: $NOx = \frac{2\cdot n_O}{n_\text{elem.} }$;

    • $n_O$: número de oxigênios;

    • $n_\text{elem.}$: número de átomos do elemento.

1. No $\ce{MnO2}$, calcula-se o NOx do manganês: $NOx = \frac{2\cdot 2}{1} = 4$;

2. O manganês tem mais de uma valência (+2, +4, +6 ou +7), então o NOx entra no nome;

3. Nome: óxido de manganês IV, ou dióxido de manganês.

Comparação entre as funções

	Ácidos	Bases	Sais	Óxidos
Composição	Hidrogênio ionizável ligado a um elemento ou grupo	$\ce{OH-}$ ligado a metal ou a $\ce{NH4+}$	Cátion e ânion	Elemento e oxigênio (binário)
Natureza	Covalente	Iônica	—	Iônicos (com metal) ou moleculares (com ametal)
Na água	Ionização	Dissociação iônica	Dissociação iônica	—
Nome	-ídrico (hidrácido); tabela do NOx (oxiácido)	Hidróxido de + metal ou grupo	Ânion + de + cátion	Prefixos (moleculares); NOx (iônicos)

Pegadinhas: $\ce{HCl}$ não é oxiácido: não tem oxigênio, é hidrácido (PAS-UEM 2018, 2ª etapa); $\ce{NaClO}$ não é óxido: óxido é binário, e o $\ce{NaClO}$ tem três elementos (PAS-UEM 2018, 2ª etapa); $\ce{OF2}$ não é óxido iônico: o flúor não é metal, e o flúor é exceção na definição de óxido (PAS-UEM 2022, 1ª etapa); Ácido não sofre dissociação, e sim ionização ($\ce{H3PO3}$ e $\ce{H2SO4}$ na UEPG-PR 2020; PAS-UEM 2025, 1ª etapa).

Pratique

5 questões de prova sobre o que você acabou de ler. Tente de cabeça, sem voltar ao texto.

Para revisar

Hidrácido:

ácido sem oxigênio, de nome elemento + ÍDRICO; Ex: $\ce{HCl}$ (ácido clorídrico);

Oxiácido:

ácido com oxigênio, de nome dado pelo NOx do elemento central e pela família;

Hidrogênio ionizável:

hidrogênio retirado do ácido sob a forma de cátion $\ce{H+}$;

Grau de ionização:

percentual de moléculas que ionizam: forte acima de 50%, fraco abaixo de 5%;

Dissociação iônica:

separação dos íons da base quando interage com a água;

Nomenclatura das bases:

hidróxido de + metal ou grupo; ICO para a maior valência, OSO para a menor;

Nomenclatura dos sais:

nome do ânion + de + nome do cátion;

Óxido:

composto binário de um elemento com oxigênio, exceto o flúor e os gases nobres.