Funções Inorgânicas ( Bases)

                                  Funções Inorgânicas (Bases) 

     INTRODUÇÃO

Os antigos dividiam as substâncias em dois grandes grupos: as que se assemelhavam ao vinagre, denominadas ácidos, e as semelhantes às cinzas de plantas, chamadas álcalis. Os álcalis eram substâncias detergentes ou, segundo o farmacêutico e químico francês Guillaume François Rouelle, bases.

Existem muitas bases fracas e inofensivas no nosso cotidiano, dentre as muitas podemos citar o sabonete que faz muita espuma e desliza facilmente pela pele, pois, transforma alguns tipos de óleos de nossa pele em substâncias parecidas com as usadas para fazer sabão até compostos utilizados como medicamentos, como o hidróxido de magnésio e o hidróxido de alumínio. Por outro lado, existem também bases fortes e corrosivas tanto quanto os ácidos, como por exemplo: hidróxido de sódio utilizado em produtos para desentupir encanamentos, hidróxido de amônio componente de produtos de limpeza, etc.

Podemos listar aqui algumas das propriedades funcionais das bases, como:

→  Possuem sabor amargo ou cáustico (adstringente – que “amarra” a boca);

→  Modificam a cor dos indicadores ácido-base;

→ Conduzem a corrente elétrica quando fundidos ou em solução aquosa;

→ Reage com ácidos produzindo sal e água;

Na maioria das vezes são corrosivos e reagem com metais.

CONCEITO DE BASE SEGUNDO ARRHENIUS

                        

Ex.: NaOH Na⁺(aq) + OH^-(aq)

       Ca(OH)₂ Ca²⁺(aq) + 2 OH^-(aq)

       Al(OH)₃ Al³⁺(aq) + 3 OH^-(aq)

Como pudemos observar, a principal característica das bases é a presença do íon OH^- (hidroxila) ligado ao cátion que é um metal, sendo sua fórmula representada por:

Onde: C => cátion (metal)

           X => nº de hidroxilas que invertido de baixo para cima à esquerda, corresponderá à carga do metal.

Com isso na dissociação da base genérica C(OH)_x ficaremos com:

                                C(OH)_x  C^x+ + X OH^-

Exemplos:

NaOH Na⁺(aq) + OH^-(aq)

Ca(OH)₂ Ca²⁺(aq) + 2 OH^-(aq)

Al(OH)₃ Al³⁺(aq) + 3 OH^-(aq)

Sn(OH)₄ Sn⁴⁺(aq) + 4 OH^-(aq)

Observação:

O hidróxido de amônio (NH₄OH) é a única base que não apresenta metal em sua fórmula sendo proveniente d o  borbulhamento da amônia (NH₃) em água:

                         

CLASSIFICAÇÃO DAS BASES

  Quanto ao número de hidroxilas na fórmula da base

* Monobase →   uma hidroxila na fórmula da base.

Ex.: NaOH, KOH, AgOH, etc.

* Dibase →   duas hidroxilas na fórmula da base.

Ex.: Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Zn(OH)₂, etc.

* Tribase →   três hidroxilas na fórmula da base.

Ex.: Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Mn(OH)₃, etc.

* Tetrabase →   quatro hidroxilas na fórmula da base.

Ex.: Mn(OH)₄, Sn(OH)₄, Pb(OH)₄, etc.

  Quanto à solubilidade das bases em água

* Totalmente solúveis → bases de metais alcalinos (1A) e o hidróxido de amônio (NH₄OH).

* Parcialmente solúveis → bases de metais alcalinos terrosos (2A).

* Praticamente insolúveis → bases dos demais metais.

Exceção: O Be(OH)₂ e Mg(OH)₂ (bases da família 2A) são praticamente insolúveis.

  Quanto ao grau de dissociação (força das bases)

Para que uma base se dissocie é necessário que esta base esteja dissolvida em água, com isso teremos:

                    

     

Exceção: O hidróxido de amônio (NH₄OH) é uma base solúvel, mas que apresenta um pequeno grau de ionização, desta forma, esta base é classificada como solúvel e fraca.

Resumindo teremos:

Δ Bases fortes → bases dos metais da família 1A e 2A.

 Δ Bases fracas → bases dos demais metais, Be(OH)₂, Mg(OH)₂ e NH₄OH.

*Quanto à volatilidade das bases

* Base volátil → o hidróxido de amônio (NH₄OH) é a única base volátil (baixo ponto de ebulição).

* Bases fixas → todas as demais bases são consideradas não voláteis ou fixas (alto ponto de ebulição).

                              NOMENCLATURA E FORMULAÇÃO DAS BASES

1- Nomenclatura.

Δ Regra: Para escrevermos o nome das bases ou hidróxido, devemos identificar o cátion e sua valência e colocar seu nome conforme nos mostra o esquema abaixo:

                                   

   Para cátions que formam uma única base:

                                       

                                                  

¥ Lembre-se: Parte negativa na frente e parte positiva atrás.

Os cátions que formam uma única base são: metais da família 1A  e 2A, Ag⁺, Zn²⁺, Al³⁺ e NH₄⁺ (amônio).

Exemplos:

NaOH → hidróxido de sódio

AgOH → hidróxido de prata

Ca(OH)₂ → hidróxido de cálcio

Zn(OH)₂ → hidróxido de zinco

Al(OH)₃ → hidróxido de alumínio

NH₄OH → hidróxido de amônio

2 - Formulação

         Para montar a fórmula da base a partir dos nomes, é necessário sabermos que na formulação das base C(OH)_x, o número de hidroxilas da base (X) dependerá da carga do cátion (C). Desta forma, teremos: cátions com carga +1 corresponderá (OH)₁ na fórmula; cátions com carga +2 corresponderá (OH)₂ na fórmula e cátions com carga +3 corresponderá (OH)₃ na fórmula.

Δ Regra:1º Temos que descobrir o cátion. 2º Devemos lembrar que parte positiva na frente e a negativa atrás. 3º Devemos acrescentar a hidroxila com a valência do cátion.

Exemplos:

Hidróxido de potássio → K⁺ = KOH

Hidróxido de magnésio → Mg²⁺ = Mg(OH)₂

Hidróxido de alumínio → Al³⁺ = Al(OH)₃

Hidróxido de amônio → NH₄⁺ = NH₄OH

Hidróxido de zinco → Zn²⁺ = Zn(OH)₂

Hidróxido de prata → Ag⁺ = AgOH

Para cátions que formam mais de uma base:

                               

               

Os cátions, mais importantes, que formam duas bases são:

Ouro (Au¹⁺ e Au³⁺)

Cobre (Cu¹⁺ e Cu²⁺)

Ferro (Fe²⁺ e Fe³⁺)

Chumbo (Pb²⁺ e Pb⁴⁺)

Níquel (Ni⁺²  e Ni⁺³)

Cobalto (Co⁺² e Co⁺³)

Estanho (Sn⁺² e Sn⁺⁴)

Exemplos:

AuOH → hidróxido de ouro I ou auroso

Au(OH)₃ → hidróxido de ouro III ou aúrico

CuOH → hidróxido de cobre I ou cuproso

Cu(OH)₂ → hidróxido de cobre II ou cúprico

Fe(OH)₂ → hidróxido de ferro II ou ferroso

Fe(OH)₃ → hidróxido de ferro III ou férrico

Pb(OH)₂ → hidróxido de chumbo II ou plumboso

Pb(OH)₄ → hidróxido de chumbo IV ou plúmbico

APLICAÇÕES DAS PRINCIPAIS BASES DO COTIDIANO

   Hidróxido de sódio – NaOH

* Base conhecida como “soda cáustica” ou “lixívia” ou "diabo verde". É a base mais importante da indústria e do laboratório. É fabricado e consumido em grandes quantidades;

*  Utilizado em produtos para desentupir ralos, pias e limpa forno;

                                                              

                                   Limpa forno                  soda cáustica utilizado no desentupimento de ralos.

                                    

* É usado na fabricação do sabão. Atualmente, o sabão é obtido de gorduras (de boi, de porco, de carneiro, etc.) ou de óleos (de algodão, de vários tipos de palmeiras, etc.). A hidrólise alcalina de glicerídeos (óleos ou gorduras) é denominada, genericamente, de reação de saponificação porque, numa reação desse tipo, quando é utilizado um éster proveniente de um ácido graxo, o sal formado recebe o nome de sabão. A equação abaixo representa genericamente a hidrólise alcalina de um óleo ou de uma gordura:

                    

                                                 

                                               

                              Sabão obtido pela reação da soda cáustica com óleo ou gordura

* É usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, celulose, corantes, etc. É muito corrosivo e exige muito cuidado ao ser manuseado.

*  Não existe soda cáustica livre na natureza, é fabricado por eletrólise  (decomposição por corrente elétrica) de solução aquosa de sal de cozinha (NaCl).

   Hidróxido de cálcio – Ca(OH)₂

                                            

* Conhecido como cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada;

* É utilizado na construção civil no preparo da argamassa, usada na alvenaria, e na caiação (pintura a cal) o que fazem os pedreiros ao preparar a argamassa.

                                                            

                         cal hidratada utilizada na preparação da argamassa

   Hidróxido de magnésio – Mg(OH)₂

*    É um sólido branco muito pouco solúvel em água;

*   Quando disperso em água, origina um líquido espesso, denominado de suspensão, que contém partículas sólidas misturadas à água denominada de leite de magnésia utilizado como laxante e antiácido.

   

            2 HCl(aq)    +    Mg(OH)₂(aq) → MgCl₂(aq) + 2 H₂O(l)

      acidez estomacal       antiácido

                                                                       

               Suspensão de hidróxido de magnésio denominado de leite de magnésia.

  

    Hidróxido de alumínio – Al(OH)₃

*  É um sólido gelatinoso insolúvel na água;

*  Utilizado no tratamento da água. O hidróxido de alumínio formado na superfície, como um precipitado gelatinoso, arrasta as impurezas sólidas para o fundo do tanque, no processo denominado decantação;

Al₂(SO₄)₃ + 3 Ca(HCO₃)₂ → 2 Al(OH)₃ + 3 CaSO₄ + 6 CO₂

                           

 Tanques de decantação onde os flocos (hidróxido de alumínio + impurezas) depositam-se no fundo formando uma camada de lodo

*    Utilizado como medicamento com ação de antiácido estomacal (Pepsamar, Natusgel, Gelmax, etc.)  pois neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.

    3 HCl(aq)    +    Al(OH)₃(aq) → AlCl₃(aq) + 3 H₂O(l)

acidez estomacal              antiácido

                                                                                 

Pepsamar – medicamento utilizado como antiácido estomacal

  

   Hidróxido de amônio – NH₄OH

*    É obtido através do borbulhamento de amônia(NH₃) em água, originando uma solução conhecida comercialmente como amoníaco;

NH₃(g) + H₂O(l)  NH₄OH(aq)  NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)

            amônia                           amoníaco             íon amônio     íon hidróxido

*   É utilizado em produtos de limpeza doméstica tais como: ajax, fúria, pato, veja, etc.

                                                   

                                                

produtos contendo amônia dissolvida em água

*    É utilizado na fabricação de sais de amônio, empregados na agricultura e como explosivos.

                                                     

Indústria em Mejillones (Chile) que fabrica nitrato de amônio utilizado como explosivo.