Função química

Em química, o grupo de algumas substâncias compostas que possuem propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais, recebe o nome de função química. Quando um determinado elemento possui características como acidez ou basicidade, solubilidade em água, reatividade de acordo com determinada função química, diz-se que este pertence a esta função química. As funções químicas são divididas de acordo com a divisão clássica.

Existem quatro tipos de função inorgânica: óxido, ácido, base e sal. O critério de classificação dessas funções é o tipo de íons que se formam quando ela é dissolvida em água.

Em função da natureza inexistente dos compostos químicos, as funções podem primariamente ser divididas entre funções inorgânicas que são as funções de compostos que não possuem cadeia carbônica, que é a principal característica desses compostos. Classificação de óxidos, ácidos, bases e sais minerais são funções orgânicas em referência em H₂O.

Óxidos são compostos binários em que o elemento oxigênio apresenta número de oxidação igual a -2 e é o mais eletronegativo da fórmula tornando-o o mais potente elemento.

As propriedades de um óxido dependem das características específicas do elemento formador.

Classificação dos óxidos^[1][2]

Tipo	Descrição
Óxidos Neutros	Sendo uma das parte que compõem o composto binário, um elemento ametal e a outra o elemento Oxigênio, possuem ligação covalente e não reagem a água, base e ácidos. Exemplo: ${\displaystyle CO={\text{Monóxido de Carbono}}}$ ${\displaystyle CO_{2}={\text{Dióxido de Carbono}}}$
Óxidos Básicos	Sendo uma das parte que compõem o composto binário, um elemento metal com baixo número de oxidação (+1 e +2, exceto Pb, Zn, As, Sb e Sn, os quais formam sempre óxidos anfóteros) e a outra o elemento Oxigênio, possuem ligação iônica. Exemplo: ${\displaystyle BaO={\text{Óxido de Bário}}}$ ${\displaystyle Na_{2}O={\text{Óxido de Sódio}}}$
Óxidos Duplos ou Mistos	Sendo ambas partes que compõem o composto binário são óxidos idênticos. Exemplo: ${\displaystyle Fe_{3}O_{4}={\text{Magnetita}}}$ ${\displaystyle Pb_{3}O_{4}={\text{Tetróxido de Chumbo}}}$
óxidos Anfóteros	Sendo uma das parte que compõem o composto binário, ache como óxido ácido na presença de uma Base e como óxido base na presença de um ácido. Exemplo: ${\displaystyle ZnO={\text{Óxido de Zinco}}}$ ${\displaystyle Al_{2}O_{3}={\text{Óxido de Alumínio}}}$
Óxidos Ácidos	Sendo uma das parte que compõem o composto binário, um elemento ametal e a outra o elemento Oxigênio, possuem ligação covalente, na presença de [água, torna-se ácido e com uma base, torna-se sais mais água. Exemplo: ${\displaystyle SO_{2}={\text{Óxido de Enxofre}}}$ ${\displaystyle Cl_{2}O_{7}={\text{Heptóxido de dicloro}}}$
Peróxidos	Sendo uma das parte que compõem o composto binário, um elemento e a outra o elemento Oxigênio, possuem em sua Fórmula o grupo ${\displaystyle {[O_{2}]}^{2-}}$. Exemplo: ${\displaystyle Na_{2}O_{2}={\text{Peróxido de Sódio}}}$ ${\displaystyle H_{2}O_{2}={\text{Peróxido de hidrogênio}}}$

Obs: os óxidos anfóteros se comportam como óxidos básicos na presença de ácidos e como óxidos ácidos na presença de bases.

Obs²: os óxidos mistos são a "soma" dos óxidos formados por um elemento, ou seja, é uma nuvem com todos os tipos de óxidos desse elemento:

${\displaystyle FeO+Fe_{2}O_{3}\rightarrow Fe_{3}O_{4}}$

a) para qualquer óxido

prefixo + óxido de + prefixo + elemento

Exemplos:

${\displaystyle \ Fe_{3}O_{4}}$ = tetróxido de triferro de ferro(3)

${\displaystyle \ N_{2}O_{3}}$ = trióxido de dinitrogênio (2)

b) para elementos com nox fixo

óxido de + elemento

Exemplos:

${\displaystyle \ Na_{2}O}$ - óxido de sódio

${\displaystyle \ Al_{2}O_{3}}$ - óxido de alumínio

c) para elementos que não apresentam nox fixo

óxido + elemento + sufixo OU óxido de + elemento + nox em algarismo romano

Exemplos:

${\displaystyle \ FeO}$ = óxido ferroso ou óxido de ferro II

${\displaystyle \ Fe_{2}O_{3}}$ = óxido férrico ou óxido de ferro III

d) para óxidos ácidos (ou anidridos) apenas

anidrido + prefixo + elemento + sufixo

Exceções: para os elementos B⁺³, C⁺⁴ e Si⁺⁴ só se usa o sufixo "ico".

Exemplos:

${\displaystyle \ CO_{2}}$ = anidrido carbônico

${\displaystyle \ Mn_{2}O_{7}}$ = anidrido permangânico

peróxido de + elemento

Exemplos:

${\displaystyle \ H_{2}O_{2}}$ = peróxido de hidrogênio

${\displaystyle \ K_{2}O_{2}}$ = peróxido de potássio

superóxido de + elemento

Exemplo:

${\displaystyle \ NaOH2}$ = superóxido de sódio

Segundo Arrhenius, ácido é toda a substância que libera um íon H⁺ em água, ou, mais detalhadamente substâncias que em meio aquoso se dissociam, liberando o cátion ${\displaystyle \ H^{+}}$ e um ânion diferente de ${\displaystyle \ OH^{-}}$. A teoria atual de Brønsted-Lowry define como ácido uma substância capaz de receber um par de elétrons. Além disso, a teoria de Arrhenius também foi atualizada:

ácido é toda a substância que libera um íon H⁺

Classificação dos ácidos

a) de acordo com a presença de oxigênio

1. Hidrácidos: não possuem oxigênio na fórmula.
   • Exemplos: HI,HCl,HF.

1. Oxiácidos: possuem oxigênio na fórmula.
   • Exemplos: H₂CO₃, H₂SO₃, H₂SO₄, HNO₂.

b) de acordo com o grau de dissociação iônica

Obs: o cálculo de α nos ácidos é igual ao desenvolvido nas bases.

α (em porcentagem) = 100 x número de moléculas dissociadas/número total de moléculas dissolvidas

α > 50% → forte

α < 5% → fraco

1. Hidrácidos:
   • Fortes: HCl < HBr < HI
   • Médios: HF (pode ser considerado fraco)
   • Fracos: os demais

1. Oxiácidos:
   • Fortes: se x > 1 (H₂SO₄)
   • Médios: se x = 1 (HClO₂)
   • Fracos: se x < 1 (HClO)

x = número de oxigênio - número de hidrogênio

a) Hidrácidos

ácido + elemento + ídrico

Exemplos:

${\displaystyle \ HI}$ = ácido iodídrico

${\displaystyle \ HCl}$ = ácido clorídrico

${\displaystyle \ H_{2}S}$ = ácido sulfídrico

b) Oxiácidos

Como podem ser obtidos através da hidratação dos óxidos ácidos, há a mesma sistemática de nomenclatura.

ácido + prefixo + elemento + sufixo

Nomenclatura dos Oxiácidos

nox	prefixo	sufixo
+1 ou +2	hipo	oso
+3 ou +4	-	oso
+5 ou +6	-	ico
+7	(hi)per	ico

Obs: quanto menos oxigênio, menor é o nox do elemento central e quanto mais oxigênio, maior é o nox do mesmo, como mostra os exemplos abaixo.

Exemplos:

${\displaystyle \ HClO}$ = ácido hipocloroso (nox Cl = +1

${\displaystyle \ HClO_{2}}$ = ácido cloroso (nox Cl = +3)

${\displaystyle \ HClO_{3}}$ = ácido clórico (nox Cl = +5)

${\displaystyle \ HClO_{4}}$ = ácido perclórico (nox Cl = +7)

Bases são, segundo Arrhenius, compostos que em meio aquoso se dissociam, liberando como ânion ${\displaystyle \ OH^{-}}$ e um cátion diferente de ${\displaystyle \ H^{+}}$. A teoria atual de Lewis define como base uma substância capaz de doar um par de elétrons.

a) de acordo com o grau de dissociação

É o mesmo cálculo usado nos ácidos

• Fortes: α = 100% → bases formadas por metais dos grupos 1A e 2A.,Quando o Grau de Ionização é praticamente 100%. É o caso dos hidróxidos dos metais alcalinos e dos metais alcalinos terrosos, que já são iônicos por natureza.
• Fracas: α < 5% → cujo Grau de Ionização é, em geral, inferior a 5%. É o caso do hidróxido de amônio e dos hidróxidos dos metais em geral excluídos os metais alcalinos e alcalinos terrosos; que são moleculares por sua própria natureza.

a) quando o cátion possui nox fixo

hidróxido de + cátion

Exemplo:

${\displaystyle \ KOH}$= Hidróxido de Potássio

b) quando o cátion não apresenta nox fixo

hidróxido de + cátion + sufixo OU hidróxido + cátion + nox em algarismo romano

Exemplos:

${\displaystyle \ Fe(OH)_{2}}$ = hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso

${\displaystyle \ Fe(OH)_{3}}$ = hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico

Sais são compostos que em meio aquoso se dissociam, liberando pelo menos um cátion diferente de ${\displaystyle \ H^{+}}$ e pelo menos um ânion diferente de ${\displaystyle \ OH^{-}}$. São definidos, muito limitadamente, como compostos binários resultante da reação de um ácido e uma base.

Obs: Quando dissolvidos em água, seus íons dissociados ganham mobilidade e se tornam condutores de eletricidade

a) de acordo com a presença de oxigênio

1. Sais halóides: não possuem oxigênio
   • Exemplos: ${\displaystyle \ NaI}$, ${\displaystyle \ KBr}$

1. Oxissais: possuem oxigênio
   • Exemplos: ${\displaystyle \ CaCO_{3}}$, ${\displaystyle \ MgSO_{4}}$

b) de acordo com a presença de H⁺ ou OH^-

1. Sal normal: é formado pela neutralização completa entre um ácido e uma base. Não possui nem H⁺ nem OH^-
   • Exemplo: ${\displaystyle \ HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_{2}O}$

1. Hidrogenossal ou hidroxissal: é formado numa reação de neutralização quando o ácido e a base não estão em proporção estequiométrica. Sendo assim, há uma neutralização parcial, sobrando H⁺ ou OH^-
   • Exemplo (hidrogenossal): ${\displaystyle \ H_{2}CO_{3}+NaOH\rightarrow NaHCO_{3}+H_{2}O}$
   • Exemplo (hidroxissal): ${\displaystyle \ Mg(OH)_{2}+HCl\rightarrow Mg(OH)Cl+H_{2}O}$

1. Sal misto: o sal apresenta em sua fórmula mais de um cátion ou mais de um ânion diferentes. É formado a partir da neutralização de um ácido por mais de uma base ou de uma base por mais de um ácido.
   • Exemplo: ${\displaystyle \ Al(OH)_{3}+HCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow AlClSO_{4}+3H_{2}O}$

Regras básicas:

Ácido	Ânion
ídrico	eto
oso	ito
ico	ato

Exemplo:

${\displaystyle \ NaCl}$ = cloreto de sódio

b) para oxissais

Usamos uma extensão da tabela de óxidos ácidos e oxiácidos, pois a nomenclatura dos oxissais também depende do nox.

Nomenclatura para oxissais

-	-	óxidos ácidos e oxiácidos	oxissais
nox	prefixo	sufixo	sufixo
+1 ou +2	hipo	oso	ito
+3 ou +4	-	oso	ito
+5 ou +6	-	ico	ato
+7	(hi)per	ico	ato

Exceções: Como os elementos B⁺³, C⁺⁴ e Si⁺⁴ só possuem sufixo "ico" na forma de ácido, quando sais, usa-se sempre o sufixo "ato".

Exemplos:

${\displaystyle \ KNO_{2}}$ (nox N = +3) = nitrito de potássio

${\displaystyle \ NaClO}$ (nox Cl = +1) = hipoclorito de sódio

${\displaystyle \ KMnO_{4}}$ (nox Mn = +7) = permanganato de potássio

Obs: quando na fórmula do sal há um hidrogênio, acrescentamos o prefixo "bi" ao nome do cátion.

${\displaystyle \ NaHCO_{3}}$ = bicarbonato de sódio

São as funções de compostos que possuem uma cadeia carbônica com hidrogênios terminais definida. Álcool, fenol, cetona, aldeído e éter são exemplos de funções orgânicas.

Referências

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