Química

FUNÇÕES INORGÂNICAS

Nox – Número de oxidação

Nox é a carga adquirida por um átomo, quando se liga a um átomo diferente.

Na ligação iônica:

Exemplo: MgCl₂

Cátion:  Mg ²⁺ (isso significa que o Magnésio, perdeu 2 elétrons, ou seja, está com dois prótons a mais). Nox: +2

Ânion: Cl^1- (isso significa que cada cloro ganhou um elétron, ou seja, está com um próton a menos). Nox: -1

Quando alguma espécie perde elétrons, dizemos que ela sofreu oxidação, dessa forma seu nox vai aumentar. Quando, em uma transformação, uma espécie ganha elétrons, o nox dessa espécie vai diminuir, nesse caso dizemos que o nox sofreu redução.

Mas é quando tivermos uma ligação covalente (já que ninguém perde e ninguém ganha?):

Se o composto for molecular, o Nox será a carga elétrica que o átomo iria adquirir se houvesse quebra da ligação covalente, e o elemento mais eletronegativo* ficasse com os elétrons da ligação.

(*Lembrando que eletronegatividade é a capacidade que um elemento tem de receber elétrons numa ligação química. Quanto mais para a direita estiver o elemento e mais para cima, maior será sua eletronegatividade. Lembrando que os gases nobres não entram nessa definição).

Veja um exemplo:

HCl

H – Cl (Fez uma ligação covalente)

Sabemos que o elemento mais eletronegativo, é o Cl, portanto vamos considerar que ele ficou com esse ganhou esse 1 elétron, o H perdeu seu 1 elétron (isso não aconteceu, na verdade os elétrons foram compartilhados, só se considera assim para que se possa especificar um nox). Sabendo disto temos Cl ^- e H⁺.

Por isso o elemento H tem nox +1 e o elemento Cl tem nox -1.

TABELA DE NOX

ELEMENTO	NOX
Substâncias Simples	Zero
Gases Nobres	Zero
I A e Ag	+1
II A, Cd e Zn	+2
III A	+3
IV A	+2, +4
V A	+3, +5
VI A	+4, +6 (-2)
VII A	+1, +3, +5, +7 (-1)
Fe, Co, Ni	+2, +3
Cu, Hg	+1, +2
Cr	+3, +6
Au	+1, +3
Mn	+2, +3, +4, +6, +7
H	+1(-1)
O	- 2

Descobrindo o NOX

Veja a seguinte ligação: O = C = O

Como podemos ver na tabela acima, o nox do O é sempre -2, e na ligação acima temos 2 O, portanto a soma de suas cargas resulta em -4. Temos que fazer com que o resultado dos NOX da ligação sejam zero, dessa forma, vamos juntar os nox, dos elementos iguais (no caso temos dois O, então teremos a soma de seus nox igual à -4).Para acharmos o valor de C, teremos que substituir o O, e igualar os dois O e o C a zero, veja:

CO₂

C – 4 = 0

C = + 4

Dessa forma encontramos o valor de C que é + 4.

Casos em que não vamos igualar os elementos à zero:

As substâncias acima, não possuem cargas, por isso são igualadas à zero, porém quando as substâncias possuem cargas, o resultado não é igualado à zero, observe:

NO₃^-

Essa substância possui carga -1, por isso vamos resolvê-la como a resolvida acima,  porém igualando a -1:

NO₃^-

N -6* = -1

N = -1 +6

N = +5

* O -6 apareceu pois o nox do O é sempre -2, como são três O, basta multiplicar -2 por 3 que é -6.

Tirando base neste fato podemos constatar que:

Se a carga for -1 tudo será igualado a -1, se a carga for -2 tudo será igualado a -2, se a carga for -3 tudo será igualado a -3...

Nomenclatura:

Óxidos;

São compostos binários (formados por dois elementos) e oxigenados, em que o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.

Portanto são compostos que obrigatoriamente tem o Oxigênio, somente o oxigênio mais outro elemento (somente dois), e o segundo elemento tem que ser menos eletronegativo que o oxigênio, portanto os óxidos são ligações do oxigênio com qualquer elemento, menos com o flúor (por que somente o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio).

Ex: CaO, SrO, K₂O, Al₂O₃

1) Nomenclatura quando o elemento (sem ser o oxigênio) tiver apenas um nox:

Usa-se:

 ÓXIDO DE + nome do elemento

Veja:

CaO (Observe que o cálcio (Ca), possui apenas um nox- tabela de nox)

CaO = Óxido de cálcio

SrO = Óxido de estrôncio

2) Elemento (sem ser o oxigênio), tiver dois nox:

Usa-se:

Óxido + nome do elemento + sufixo

Ou

Monóxido de...

Dióxido de...

Trióxido de ...

....

Sufixos:

ICO: para o maior nox

OSO: para o menor nox

Veja:

NiO

O níquel (Ni) tem dois nox, portanto teremos que calcular qual nox ele está usando nesta ligação. Veja como calcular:

NiO = 0

Ni + (-2) = 0 (o nox do O é sempre -2)

Ni – 2 = 0

Ni = +2

Achamos o nos do Ni = +2

Olhando na tabela de nox podemos constatar que a o número de nox do Ni pode ser +2 ou +3, nós achamos +2, que é o menor, portanto iremos usar OSO como sufixo.

Então o nome do óxido NiO será: (poderá ter três nomes)

* Óxido niqueloso (veja que o oso foi adicionado ao nome níquel)

* Monóxido de Níquel (monóxido, pois temos apena 1 oxigênio na fórmula)

* Óxido de níquel II (óxido de níquel 2 pois o seu nox é dois, não esquecer que nesta nomenclatura os números tem de ser escritos em algarismo romanos)

Outro exemplo:

Existem alguns elementos que não conservam traços de seus nomes em português, por isso sua nomenclatura é escrita de acordo com o seu nome de origem do latim

SO₃

S é enxofre, porém no latim é sulfus

S – 6 = 0  (-6 pois são três oxigênios vezes seu nox que é -2)

S = + 6

O nox do S pode ser + 4 ou +6, como o usado foi o maior o sufixo será ICO.

Pode ter três nomes:

* Óxido sulfúrico

* Óxido de enxofre VI (VI, pois seu nox é 6)

* Trióxido de enxofre (trióxido, pois tem três oxigênios)

Da mesma forma como o enxofre é sulfus, temos outros elementos que sofrem variações no seus nomes, na hora de escrever a nomenclatura da fórmula:

Pb é chumbo, porém no latim é plumbus, por isso seu nome vai ser... plumboso ou... plumbico.

Outro exemplo:

N₂O₅

Nessa fórmula temos 2 N (dois nitrogênio) e cinco Oxigênio. Para descobrir o noz do N, teremos que fazer o seguinte:

N₂O₅ = 0

2N + 5O = 0

2N + (-10) = 0

2N = +10

N = 10: 2

N = +5  (nox do N é +3 ou +5)

No caso temos o maio nox então, usaremos ICO

* Óxido nítrico

* Pentóxido de dinitrogênio (pentóxido, pois temos 5 oxigênios, e dinitrogênio, pois temos dois nitrogênios)

* Óxido de enxofre V

3) Elemento (sem ser o oxigênio) com mais de dois nox:

Óxido + prefixo + nome do elemento + sufixo

Prefixos:

HIPO (primeiro de uma série)

PER (nox = 7)

Com quatro nox:

Se quisermos saber o nox de Br₂O:

O Br possui 4 nox: +1, +3, +5 e +7.

Sabemos que Br₂O = Br ⁺ ₊  O^-2 (bastar trazer o que está no Br para o O, e o que está no O para o Br, como sabemos que o nox do O é -2 levamos o 2 com sinal negativo)

Série 1

Br₂O = Óxido hipo bromoso

Br₂O₃ = Óxido bromoso

--------------------------------------------

Série 2

Br₂O₅ = Óxido brômico

Br₂O₇ = Óxido per brômico

Quando o elemento tiver quatro nox, iremos colocar os dois menores com a terminação OSO (menor), e o dois maiores, com a terminação ICO (maior).

No primeiro da série dos menores colocaremos hipo, e no último da série dos maiores, colocaremos per.

Quanto tiver cinco nox:

Se quiser saber o nome do óxido MnO:

O Mn tem 5 nox : +2, +3, +4, +6, +7 (Mn⁺², Mn⁺³, Mn⁺⁴,Mn⁺⁶, Mn⁺⁷)

Sabemos que O é sempre O^-2

Ao “escorregar” o +2 do Mn⁺² e o -2 do  O^-2 teremos Mn₂O₂, podemos cancelar os 2, dessa forma  teremos MnO.

Para dar nome:

Temos que  colocar o hipo e o per em suas devidas séries de forma que os nomes não se repitam.

Temos:

Série 1

MnO = óxido hipo manganoso

Mn₂O₃ = óxido manganoso

-------------------------------------------------

Série 2

MnO₂ = Óxido hipo mangânico

MnO₃ = Óxido mangânico

MnO₄ = Óxido per mangânico

A divisão é esta, devido ao fato de que o PER, pode ser usado somente em nox 7, portanto qualquer outra forma de dividir, daria origem a nomenclaturas iguais, o que não pode acontecer. 

Ácidos:

É toda substância, que em solução aquosa, ioniza liberando como único cátion o íon hidrônio (H₃O⁺). Os ácidos obrigatoriamente começam com H.

Ex:

HNO₃ (joga água) = H₃O⁺_(aq) + NO_3(aq)

Tipos de ácidos;

a) HIDRÁCIDOS

Os hidrácidos são ácidos sem oxigênio. Como são ácidos todos tem de começar com H. Todos os hidrácidos terminal em ÍDRICO, portanto a fórmula de sua nomenclatura é:

ÁCIDO  ...ÍDRICO

Ex:

HBr: ácido bromídrico

HI: ácido iodídrico

H₂S: ácido sulfídrico

H₃Fe(CN)₆: Ácido ferricianídrico (quando o existem três H na substância emendamos o Fe com o CN, por meio de um i )

H₄Fe(CN)₆: Ácido ferrocianídrico (quando existem quatro H na substância emendamos o Fe com o CN por meio de um o)

Para guardar mais facilmente a regrinha acima, basta compararmos a quantidade de H com as vogais, veja:

A E I O U

1 2 3 4 5

i para três H, e o para 4 H

b) OXIÁCIDOS

São ácidos que contém oxigênio. São ácidos derivados de óxidos. Como são derivados de óxidos, vão ter terminação como nos óxidos (ICO e OSO).

Ex:

H₂TeO₃ = Ácido teluroso (oso porque se fizermos as contas, iremos encontrar o nox menor)
HMnO₄ =  Ácido per mangânico (per pois é o último de uma série)

HNO₃ = Ácido nítrico

Mas se tivermos o nome para colocar a fórmula?

Ex:

Ácido carbônico

Tem H, por causa do nome “ácido”, tem C por causa do carbon... e tem oxigênio pois terminação é como a dos óxidos. Podemos saber também que usado do carbono é o maior, por causa da terminação ICO, o maior nox do carbono é o +4.

Ácido carbônico:

C⁺⁴ (+4 porque é o maior nox)

O^-2 (-2 porque o nox do O é sempre -2 e O porque a terminação é como a dos óxidos)

O ácido do nome quer dizer nele foi adicionado água (por isso tem H no início)

Então fica:

C⁺⁴ +O^-2, os números “escorregam” e fica C₂O₄ , ao simplificar obtemos CO₂

No CO₂ iremos adicionar água, e ficará H₂CO₃

A fórmula do Ácido carbônico H₂CO₃

Ácido dicrômico: ao seguir o mesmo processo mostrado acima, iremos encontrar a fórmula H₂Cr₂O₇ , o nome é dicrômico por causa do número dois que está anexado ao cromo.

c) Ácidos especiais;

Os ácidos especiais, são na verdade oxiácidos, que se hidratam de maneira diferente, ou seja, tem uma hidratação diferenciada.

São eles os que tem 5 elementos específicos:

P (fósforo)

As (arsênio)

Sb (antimônio)

Si (silício)

B (boro)

Para cada quantidade de água colocada na fórmula é um nome diferente, observe:

Meta: é usado para uma água

Piro: é usado para duas águas

Orto: é usado para três águas

Veja um exemplo:

P₂O₅ + H₂O =H₂P₂O₆ ao simplificar, teremos HPO₃ Ácido meta fosfórico (foi colocada uma água)

P₂O₅  + H₄O₂ =H₄P₂O₇ (não tem como simplificar) Ácido piro fosfórico (foram colocadas duas águas)

P₂O₅  + H₆O₃ = H₃PO₄ (foi simplificado) Ácido ortofosfórico (possui 3 águas)

OBS: as nomenclaturas que contém orto, podem ser escritas sem elas, portanto poderia ser escrito como ácido fosfórico (somente os com orto, os com piro e meta, não podem ser escritos sem os mesmos).

ÁCIDO FOSFÓRICO = ÁCIDO ORTO FOSFÓRICO

Mas e se tivéssemos a fórmula já pronta para colocarmos o nome?

A fórmula H₃PO₄

Sempre que tivermos H₃..., serão três águas, H₄... serão duas águas, e H... somente uma água.

 Nesse caso a fórmula o H possui um três do seu lado (H₃), dessa forma, teremos três águas, então usaremos ORTO.

Primeiramente vamos tirar o nox do P:

H₃PO₄

+3 + P – 8 = 0

P -5 = 0

P = + 5

+5, é o maior nox do P, portanto a terminação será em ICO.

O nome será:

Ácido orto fosfórico ou Ácido fosfórico

ÁCIDO: pois sempre que tiver H iremos colocar ÁCIDO.

ORTO: pois possui três águas

FOSFOR...: por causa do P

ICO: demonstra que o O está presente na fórmula, e que o nox é o maior.

OBS: toda vez que a nomenclatura terminar em ICO ou OSO, significa que a fórmula vai possuir oxigênio, sempre que ela terminar em ÍDRICO, significa que ela não tem oxigênio.

Base;

É toda substância que em solução aquosa dissocia-se, liberando como único ânion, a hidroxila (OH^-).

Ex: NaOH  ----------- Na⁺_(aq) + HO^-_(aq)

                     H₂O

As bases sempre são terminadas em OH

Nomenclatura:

HIDRÓXIDO DE...

Observe:

NaOH: Hidróxido de sódio (só tem esse nome pois o sódio só tem um nox)

Fe(OH)₃ = Fe⁺³ + (OH)^-   Hidróxido férrico ou Hidróxido de Ferro III

(Lembrando que o sufixo ico foi usado por causa que o nox do Ferro foi 3 ou seja, o maior nox).

Não se esqueça dessa regrinha!

No exemplo acima o +3 “escorregou” para o (OH) aí ficou (OH)₃ e o – (menos) do (OH) “escorregou” para o Fe (Fe). Só não podemos nos esquecer de que os números “escorregam” sem sinal.

Sais;

Quando um ácido reage com uma base, ocorre um processo chamado de neutralização.Podemos definir sal, como sendo o produto da reação da neutralização de um ácido, por uma base.

“Sal é um composto iônico originário da reação entre um ácido e uma base”

Ácido + Base ----- Sal + Água

Na reação de neutralização, há formação de sal e água.

Sais formados: são na verdade uma ânion e um cátion ligados, formando o sal. Ex: NaCl = Na⁺ Cl^-.

Neutralização Total:

É quando todos os H do ácido, e todos os OH da base, precisam ser usados na formação da água, por isso é preciso fazer um balanceamento, para que a conta seja correta. Já o resto que sobrar é que vai formar o sal, veja:

Suponha que atividade queira a reação total, e dê as seguintes fórmulas:

HNO₂    +    Ba(OH)_{2   =}  veja que nesse exemplo não tem como tirar uma quantidade

(ácido)        (base)

 certa, pois tem 1 H no ácido e duas hidroxilas (OH) na base, e para fazer a água precisamos de no mínimo 2 H e 1 O. No caso acima iria faltar um H para que fossem feitas duas águas. Portanto temos que fazer um balanceamento, observe:

2HNO₂ + Ba(OH)₂  =  2H₂O + Ba(NO₂)₂

Nomenclatura de cada parte do processo:

HNO₂ = ÁCIDO NITROSO (qualquer dúvida consulte a parte dos ácidos)

Ba(OH)₂  = HIDRÓXIDO DE BÁRIO (qualquer dúvida consultar hidróxidos)

H₂O = água

Sal formado:

Ba(NO₂)₂

Antes de nomearmos o sal, vamos ver algumas regrinhas básicas:

Ácido	Sal
ICO	ATO
ÍDRICO	ETO
OSO	ITO

Ao nomear o sal, vamos:

Ba(NO₂)₂  = Ba⁺² + (NO₂)^-1

Vamos descobrir agora, o nox dos elementos:

Ba = +2

(NO₂)^-1

N – 4 = -1

N = -1 +4

N = +3

Algumas observações:

·         +3 é o menor nox de N, portanto usaremos ITO na terminação de sua nomenclatura

·         O ITO já demonstra que na fórmula há oxigênio (O ITO e o ATO, demonstram que há oxigênio, e o ETO demonstra que não há oxigênio).

·         O ânion da base é que vai dizer o primeiro nome do sal, nesse caso vai ser o (NO₂)^-1.

·         O cátion é responsável pelo segundo nome do sal.

·         Os elementos que sobraram da base vem primeiro na constituição do sal.

Portanto:

(NO₂)^-1 = Nitrito e Ba como tem somente um nox ficará como bário.

Por isso:

Ba(NO₂)_{2 =} Nitrito de bário

OBS.: Nas bases ao invés de usarmos oso para o menor, vamos usar ITO, e ao invés de usarmos ICO, vamos usar ATO. Já no lugar de ídrico, vamos usar ETO .)

OBS.: em todos sais que não tiverem oxigênio, vamos usar ETO.

Como dar nome à um sal sem Oxigênio?

(NH₄)₂S

A fórmula acima só se encaixa em sais por isso vamos nomeá-la como um sal. A fórmula não apresenta oxigênio, por isso, sua terminação, será em ETO.

Primeiro vamos desmembrá-la:

(NH₄)⁺¹  + S^-2

Como já havia falado anteriormente, o negativo é o que nomeia a primeira parte da nomenclatura:

S = enxofre = sulfus como termina em ETO será sulfeto

NH₄  convencionou que se chama amônio

Portanto:

(NH₄)₂S = sulfeto de amônio

Neutralização Parcial:

Ela se difere da neutralização total, pois nesta não é necessário fazer balanceamento para formar água, nesta faz a quantidade possível de água, mesmo que sobre H e OH.

Ex: H₂CO₃ + NaOH = H2O + NaHCO₃

O sal resultante é o NaHCO₃

Como ele tem H, vai receber em sua nomenclatura o nome ácido, bi ou hidrogeno (os três significam a mesma coisa, e são usados quando há hidrogênio na fórmula)

Quando na fórmula há 2 hidrogênios, na nomenclatura ficará BI HIDROGENO, se tivesse três, seria TRI HIDROGENO, nas respectivas condições ficariam DI ÁCIDO e TRI ÁCIDO, porém o BI é o usado apenas quando se tem somente um hidrogênio.