QUÍMICA INORGÂNICA


O ácido fosfórico é um dos compostos químicos mais importantes por ter várias aplicações na indústria química e alimentícia. Esse ácido é utilizado na indústria de fertilizantes, indústria de produção de sal minera, indústria de bebidas, usina de açúcar, indústria farmacêutica, etc. Sobre o ácido fosfórico podemos afirmar que:


A partir do H3PO4 podemos obter três grupos de sais: os dihidrogenosfosfatos, os monohidrogenofosfatos e os fosfatos.


Na forma de solução aquosa apresenta baixa viscosidade.


Na sua forma sólida o ácido fosfórico não é higroscópico.


Um método utilizado para a sua produção é o tratamento da rocha fosfática com hidróxido de sódio concentrado.


Possui apenas dois hidrogênios ionizáveis.

No difluoreto de enxofre (SF2), o átomo central é o S, cuja configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Dois elétrons da camada externos do “S” são utilizados para formar ligações com dois átomos de flúor. O número estérico e a geometria para essa molécula é, respectivamente:

Dados: 16S e 9F.


5 e Bipirâmide trigonal.


5 e Gangorra.


6 e Quadrado planar.


6 e Pirâmide tetragonal.


4 e Angular.

Como em qualquer tipo de matéria no estado sólido, os minerais possuem quatro tipos de ligações química que são as iônicas, covalentes, metálicas e força de van der Waals. Essas interações entre os grupos constituintes do mineral é que vão definir suas propriedades físicas e químicas. Sobre as ligações iônicas podemos afirmar que:


Quando a ligação é predominantemente iônica, cada íon tende a acomodar tantos íons de carga oposta quanto puder.
Em um mineral com ligações iônicas, quanto menor a distância entre os cátions e ânions, menor será sua dureza.
Os minerais com ligações iônicas são, em geral, duros, com alto ponto de fusão, baixo ponto de ebulição e são bons condutores de corrente elétrica.
O número de coordenação e a geometria no entorno do átomo central não dependem dos tamanhos relativos dos íons coordenados.
Quando o mineral é constituído de ânions das famílias 1 e 2 e cátions da famílias 6 e 7, a interação será iônica.

Uma função industrial muito utilizada dos ácidos, refere-se ao seu poder de reação com metais, provocando a dissolução dos mesmos. Alguns metais porém, podem mostrar-se resistente à ação de um ou outro ácido específico, como é o caso da prata que não reage ao ácido clorídrico. Nestes casos, podemos utilizar uma mistura conhecida pela indústria como "água régia", que nada mais é que:


A mistura de amônia e ácido nítrico.
A mistura de água, ácido fosfórico e nitrato de amônia.
A mistura de ácido sulfúrico e ácido fosfórico.
A mistura de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio.
A mistura de ácido nítrico e ácido clorídrico.

O aumento da velocidade de uma reação está intimamente relacionado com a possibilidade de aumento de choques efetivos entre as partículas reagentes e/ou diminuindo a energia de ativação. Com o aumento da pressão a reação um determinado sistema irá agir no sentido de minimizar essa perturbação, dessa maneira, analisando a reação de produção de amônia, podemos afirmar que:

N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)


A reação permanecerá em equilíbrio, mesmo ocorrendo a variação da pressão do sistema.
O equilíbrio da reação se deslocará em favor da produção de amônia, diminuindo o rendimento de reação.
O equilíbrio da reação se deslocará para a esquerda, aumentando o rendimento de reação.
O equilíbrio da reação se deslocará em favor da produção de amônia, aumentando o rendimento de reação.
O equilíbrio da reação se deslocará para a direita, diminuindo o rendimento de reação.

Muitos íons complexos recebem nomes práticos que refletem relativamente bem suas composições. Um conjunto sistemático de regras para obter a fórmula e dar o nome aos complexos foi adotada pela IUPAC. Segundo essas regras podemos afirmar que:


Os nomes dos ligantes são escritos em primeiro lugar seguido pelo nome do átomo central.
Na fórmula dos íons complexos o metal deve aparecer primeiro, seguido dos grupos a ele coordenados na seguinte ordem: ligantes neutros, positivos e negativos.
O número de oxidação do átomo central é indicado antes de seu nome.
Ao escrever o nome do complexo, os ligantes não precisam ser citados em ordem alfabética.
A fórmula dos íons complexos deve ser escrita entre parênteses.

A primeira descrição com razoável sucesso sobre ligação nos íons complexos foi estabelecida pela teoria da ligação de valência. De acordo com este modelo, o átomo central em um complexo forma uma ligação covalente coordenada com cada ligante no complexo, sendo os dois elétrons do par envolvido na ligação doados pelo ligante. Sobre a formação do íon complexo [Fe(CN)6]3- podemos afirmar que:


O complexo formado possui a nomenclatura hexaferratociano (III).
Os ligantes ciano doam seis elétrons ao íon férrico para a formação de seis ligações covalentes coordenadas.
Os orbitais híbridos são adequados para sobreposição com os orbitais do ligante para formação de um complexo de geometria tetraédrica.
O íon férrico atua como uma base de Lewis.
Os orbitais d vazios utilizados na hibridação do íons férrico combinam-se para formar seis orbitais híbridos equivalentes d2sp3.

Os pares eletrônicos de valência do átomo central em uma molécula ou em um íon poliatômico tendem a se orientar de forma que sua energia total seja mínima. Sendo assim, o número de pares compartilhados e de pares solitários ao redor do átomo central na molécula ClF3 é, respectivamente:

Dados: 17Cl e 9F.


3 e 3
3 e 2
2 e 2
2 e 3
3 e 1

A Teoria do Orbital Molecular usa os métodos da teoria de grupos para descrever a ligação química em moléculas. A simetria e a energia relativa dos orbitais atômicos determinam como eles interagem para formar orbitais moleculares. Sabendo que a configuração eletrônica do oxigênio, no estado fundamental, é: 1s22s22p4. O modelo da Teoria dos Orbitais moleculares permite fazer, respectivamente, as seguintes previsões para o íon superóxido (O2-) em relação à ordem de ligação oxigênio-oxigênio e ao comportamento magnético da molécula:


OL = 1,5 e diamagnética.
OL = 1,5 e paramagnética.
OL = 1 e diamagnética.
OL = 2 e diamagnética.
OL = 2 e paramagnética.

O processo de produção de ácido sulfúrico envolve três etapas. Todas estas etapas tratam de processos exotérmicos e este calor produzido é aproveitado para gerar energia elétrica, o que traz como principais consequências a preservação ambiental. A primeira etapa do processo de fabricação do ácido sulfúrico como ser representado pela reação:


SO3(g) + H2O(l) ↔ H2SO4(g)
S(s) + O2(g) ↔ SO2(g)
S(s) + 2O2(g) + H2(g) ↔ H2SO4(g)
SO3(g) + O2(g) ↔ SO4(g) + H2(g)
SO2(g) + O2(g) ↔ SO3(g)
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