Funções químicas inorgânicas — ácidos, bases, sais, óxidos e pH
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Resumo
Ácidos (Arrhenius): em água liberam H⁺ (H₃O⁺) como único cátion. Hidrácidos (sem oxigênio: HCl, HF, H₂S) e oxiácidos (H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄).
- Força: hidrácidos fortes — HCl, HBr, HI; HF moderado. Oxiácidos: (nº de O − nº de H ionizáveis) ≥ 2 forte (H₂SO₄, HNO₃, HClO₄), = 1 moderado (H₃PO₄), = 0 fraco (HClO). H₂CO₃ é fraco (exceção).
Bases (Arrhenius): liberam OH⁻ como único ânion. Fortes: hidróxidos de metais alcalinos e alcalinoterrosos (NaOH, KOH, Ca(OH)₂), exceto Be e Mg. Fraca: NH₄OH (amônia aquosa).
- Brønsted-Lowry: ácido doa próton; base recebe próton (pares conjugados).
Sais: formados na neutralização ácido + base → sal + água (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Cátion de base + ânion de ácido.
- Hidrólise: sal de ácido forte + base fraca → solução ácida (NH₄Cl); de base forte + ácido fraco → básica (NaHCO₃, Na₂CO₃); de ambos fortes → neutra (NaCl).
Óxidos: compostos binários com oxigênio como elemento mais eletronegativo.
- Ácidos (de ametais: CO₂, SO₂, SO₃, NO₂) → com água formam ácidos; causam chuva ácida.
- Básicos (de metais alcalinos e alcalinoterrosos: Na₂O, CaO — cal viva).
- Anfóteros (ZnO, Al₂O₃), neutros (CO, NO, N₂O), peróxidos (H₂O₂, oxigênio com Nox −1).
pH: pH = −log[H⁺]; a 25 °C, pH 7 neutro, < 7 ácido, > 7 básico; pH + pOH = 14. Cada unidade de pH = fator 10 em [H⁺].
Pegadinha Cebraspe. "Uma solução de pH 3 é duas vezes mais ácida que uma de pH 5" → errado: é 100 vezes mais ácida ([H⁺] 10² vezes maior).
Visão geral
Na papiloscopia, o nitrato de prata (sal) reage com o cloreto do suor formando AgCl, que escurece à luz e revela impressões em papel; ácidos e bases interferem nos reagentes, por isso o pH das soluções é controlado.
Regra
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| Indicador | Meio ácido | Meio básico |
|---|---|---|
| Fenolftaleína | Incolor | Rosa |
| Tornassol | Vermelho | Azul |
| Alaranjado de metila | Vermelho | Amarelo |
| Óxido | Exemplo | Comportamento |
|---|---|---|
| Ácido | CO₂, SO₃ | + água → ácido; + base → sal |
| Básico | CaO, Na₂O | + água → base; + ácido → sal |
| Anfótero | ZnO, Al₂O₃ | Reage com ácido e com base |
| Neutro | CO, NO | Não reage com água, ácido ou base |
Pontos-chave
- Grau de ionização (α) mede a força: alto α → ácido forte.
- Antiácido estomacal: base fraca ou sal básico (Mg(OH)₂, NaHCO₃).
- Cal virgem (CaO) + água → cal hidratada (Ca(OH)₂), reação exotérmica.
- Sangue tem pH ≈ 7,4 (levemente básico), mantido por tampões.
Como a banca cobra
- "O ácido sulfúrico é ácido forte" → certo.
- "A reação de neutralização entre ácido e base produz sal e água" → certo.
- "Solução aquosa de NH₄Cl tem caráter básico" → errado (ácido).
- "O monóxido de carbono é óxido ácido" → errado (neutro).
- "Em solução com pH 9, a 25 °C, o pOH é 5" → certo.
Referência
Mapa mental
Ácidos
- Liberam H⁺
- Fortes: HCl, H₂SO₄, HNO₃
- Fracos: H₂CO₃, HClO
Bases
- Liberam OH⁻
- Fortes: alcalinos e alcalinoterrosos
- Fraca: NH₄OH
- Brønsted: base recebe próton
Sais
- Ácido + base: sal + água
- Hidrólise: forte domina o caráter
Óxidos
- Ácidos: CO₂, SO₃, chuva ácida
- Básicos: CaO, Na₂O
- Anfóteros e neutros
pH
- −log[H⁺]; 7 neutro a 25 °C
- pH + pOH = 14
- Cada unidade = fator 10
⚠️ Pegadinha
- pH 3 é 100 vezes mais ácido que pH 5
Questão 1, Certo ou Errado
Uma solução de pH 3 é duas vezes mais ácida que uma solução de pH 5.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Como pH = −log[H⁺], cada unidade corresponde a fator 10 em [H⁺]; a diferença de duas unidades equivale a 10², portanto o pH 3 é 100 vezes mais ácido.
Questão 2, Certo ou Errado
O ácido sulfúrico (H₂SO₄) é ácido forte.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Em oxiácidos, a força se estima por (nº de O − nº de H ionizáveis); para H₂SO₄, 4 − 2 = 2, resultado igual ou superior a 2, que indica ácido forte.
Questão 3, Certo ou Errado
A solução aquosa de bicarbonato de sódio apresenta caráter básico.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. O bicarbonato de sódio é sal de base forte com ácido fraco; a hidrólise desse tipo de sal deixa o meio básico, por isso o NaHCO₃ também é usado como antiácido.
Questão 4, Certo ou Errado
O dióxido de enxofre é óxido básico.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. O SO₂ é óxido de ametal e, reagindo com água, forma ácido, o que o classifica como óxido ácido, associado à chuva ácida; óxidos básicos são de metais, como CaO.
Questão 5, Certo ou Errado
Segundo Arrhenius, base é substância que, em água, libera OH⁻ como único ânion.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Na definição de Arrhenius, base libera OH⁻ como único ânion em água, enquanto ácido libera H⁺ como único cátion; Brønsted-Lowry, por sua vez, define base como receptora de próton.
- Revelar resposta
Ácido e base de Arrhenius
Ácido: libera H⁺ como único cátion. Base: libera OH⁻ como único ânion.
- Revelar resposta
Força dos oxiácidos
(nº de O − nº de H ionizáveis): ≥ 2 forte, 1 moderado, 0 fraco. H₂CO₃ é fraco.
- Revelar resposta
Hidrólise de sais
Ácido forte + base fraca → solução ácida; base forte + ácido fraco → básica; ambos fortes → neutra.
- Revelar resposta
pH
pH = −log[H⁺]; 7 neutro a 25 °C; cada unidade = fator 10 em [H⁺].
- Revelar resposta
Óxidos ácidos
De ametais (CO₂, SO₂, NO₂); com água formam ácidos; causam chuva ácida.
- Revelar resposta
Hidrácido × oxiácido
Hidrácido: sem oxigênio (HCl, H₂S). Oxiácido: com oxigênio (H₂SO₄, HNO₃).
- Revelar resposta
Neutralização
Ácido + base → sal + água (HCl + NaOH → NaCl + H₂O).
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