Funções químicas

Carolina Batista

Professora de Química

Função química é um agrupamento de substâncias que apresentam propriedades semelhantes. Essas propriedades são chamadas de funcionais, pois determinam o comportamento das substâncias.

As principais funções químicas inorgânicas são: ácidos, bases, sais e óxidos.

Ácidos

Os ácidos são compostos formados por ligações covalentes, onde há o compartilhamento de elétrons. Segundo o químico Svante Arrhenius (1859-1927) esses compostos liberam íons H⁺ quando estão em contato com a água.

Como identificar um ácido?

A fórmula geral de um ácido é H_xA, onde A representa o ânion, H é o hidrogênio e x é o número de átomos desse elemento presente na molécula.

Hoje, sabemos que em contato com a água um ácido libera como único cátion o H⁺ e forma o íon hidrônio na ionização. Além disso, os ácidos ao se ionizarem em solução aquosa são capazes de conduzir eletricidade.

A força de um ácido é medida pela capacidade de ionizar-se em contato com a água. Quanto mais moléculas de ácidos se ionizam em água mais forte é o ácido.

Exemplo: HCl é um ácido forte, pois possui grau de ionização de 92%. Já o H₂CO₃ é um ácido fraco, pois apenas 0,18% das moléculas de ácido são ionizadas em solução.

Classificação dos ácidos

Podemos classificar os ácidos de acordo com o número de hidrogênios ionizáveis em:

• Monoácido: possui apenas um hidrogênio ionizável, como o HCN;
• Diácido: possui dois hidrogênios ionizáveis, como o H₂SO₃;
• Triácido: possui três hidrogênios ionizáveis, como o H₃PO₄;
• Tetrácido: possui quatro hidrogênios ionizáveis, como o H₄P₂O₇.

Os ácidos são também classificados pela ausência de oxigênio em hidrácidos, como HCl e HCN, e quando há o elemento de oxigênio são chamados de oxiácidos, como H₂SO₄ e HNO₃.

Exemplos de ácidos

• Ácido sulfúrico, H₂SO₄
• Ácido clorídrico, HCl
• Ácido fluorídrico, HF
• Ácido nítrico, HNO₃
• Ácido fosfórico, H₃PO₄
• Ácido carbônico, H₂CO₃

Saiba mais sobre os ácidos.

Bases

As bases são compostos formados por ligações iônicas, onde há a doação de elétrons. Segundo o químico Svante Arrhenius (1859-1927) esses compostos liberam íons OH^- quando estão em contato com a água, pois ocorre a dissociação do composto.

Como identificar uma base?

A fórmula geral de uma base é , onde B representa o cátion (radical positivo) que compõe a base e y é a carga que determina o número de hidroxilas (OH^-).

As bases possuem sabor adstringente, cáustico e amargo. Quando se dissociam em meio aquoso as bases também conduzem eletricidade.

Bases são compostos que se dissociam em solução aquosa e a força de uma base é medida pelo grau de dissociação. Portanto, quanto mais estruturas se dissociam em água mais forte é a base.

Exemplo: NaOH é uma base forte, pois possui grau de ionização de 95%. Já o NH₄OH é uma base fraca, pois apenas 1,5% do composto sofre dissociação iônica.

Classificação das bases

As bases podem ser classificadas de acordo com o número de hidroxilas que liberam em solução em:

• Monobase: possui apenas uma hidroxila, como o NaOH;
• Dibase: possui duas hidroxilas, como o Ca(OH)₂;
• Tribase: possui três hidroxilas, como o Al(OH)₃;
• Tetrabase: possui quatro hidroxilas, como o Pb(OH)₄.

As bases de metais alcalinos e de metais alcalinoterrosos, com exceção de berílio e magnésio, são consideradas bases fortes pelo elevado grau de dissociação. Já as bases fracas apresentam grau de dissociação inferior a 5%, como NH₄OH e Zn(OH)₂.

Exemplos de bases

• Hidróxido de sódio, NaOH
• Hidróxido de amônio, NH₄OH
• Hidróxido de potássio, KOH
• Hidróxido de magnésio, Mg(OH)₂
• Hidróxido de ferro, Fe(OH)₃
• Hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂

Saiba mais sobre as bases.

Sais

Os sais são compostos produzidos a partir da reação que ocorre entre um ácido e uma base, chamada de reação de neutralização.

Portanto, um sal é formado por um cátion que vem de uma base e um ânion proveniente do ácido.

Como identificar um sal?

Os sais são compostos iônicos, cuja estrutura é C_xA_y formada por um cátion C^y+ (íon positivo), diferente de H⁺, e um ânion A^x- (íon negativo), que é diferente de OH^-.

Os sais nas condições ambientes se apresentam como sólidos cristalinos, com elevado ponto de fusão e ebulição. Além disso, muitos apresentam um sabor salgado característico.

Embora alguns sais sejam bastante conhecidos e utilizados na alimentação, como o cloreto de sódio (sal de cozinha) existem sais que são extremamente tóxicos.

Quando estão em solução aquosa os sais são capazes de conduzir eletricidade. Muitos sais conseguem absorver a umidade do ambiente com facilidade e, por isso, são chamados de higroscópicos.

Classificação dos sais

Os sais são classificados de acordo com o caráter apresentado em solução aquosa.

Sal neutro: formado por cátion de base forte e ânion de ácido forte ou cátion de base fraca e ânion de ácido fraco.

Exemplo: HCl (ácido forte) + NaOH (base forte) → NaCl (sal neutro) + H₂O (água)

Sal ácido: formado por cátion de base fraca e ânion de ácido forte.

Exemplo: HNO₃ (ácido forte) + AgOH (base fraca) → AgNO₃ (sal ácido) + H₂O (água)

Sal básico: formado por cátion de base forte e ânion de ácido fraco.

Exemplo: H₂CO₃ (ácido fraco) + NaOH (base forte) → NaHCO₃ (sal básico) + H₂O (água)

Exemplos de sais

• Nitrato de potássio, KNO₃
• Hipoclorito de sódio, NaClO
• Fluoreto de sódio, NaF
• Carbonato de sódio, Na₂CO₃
• Sulfato de cálcio, CaSO₄
• Fosfato de alumínio, AlPO₄

Saiba mais sobre os sais.

Óxidos

Os óxidos são compostos formados por dois elementos químicos, sendo um deles o oxigênio, que é o mais eletronegativo do composto.

Como identificar um óxido?

A fórmula geral de um óxido é , onde C representa o cátion (íon positivo) ligado ao oxigênio. O y (carga do cátion) indica quantos átomos de oxigênio devem compor o óxido.

Os óxidos são substâncias binárias, onde oxigênio está ligado a um elemento químico menos eletronegativo que ele. Por isso, a ligação do oxigênio ao flúor, como nos compostos OF₂ e O₂F₂, não são considerados óxidos.

Classificação dos óxidos

Os óxidos moleculares (oxigênio + ametal) apresentam caráter ácido, pois quando estão em solução aquosa reagem produzindo ácidos, como o dióxido de carbono (CO₂).

Os óxidos iônicos (oxigênio + metal) apresentam caráter básico, pois em contato com a água formam soluções básicas, como o óxido de cálcio (CaO).

Quando um óxido não reage com a água, como o monóxido de carbono (CO), ele é caracterizado como um óxido neutro.

Exemplos de óxidos

• Óxido de estanho, SnO₂
• Óxido de ferro III, Fe₂O₃
• Óxido de sódio, Na₂O
• Óxido de lítio, Li₂O
• Dióxido de estanho, SnO₂
• Dióxido de nitrogênio, NO₂

Saiba mais sobre os óxidos.

Atenção!

As classes de ácidos, bases, sais e óxidos, são organizadas como funções químicas para facilitar o estudo dos compostos inorgânicos, já que o número de substâncias é muito grande.

Entretanto, elas podem se misturar por vezes, como é o caso de sais e óxidos, que podem apresentar caráter ácido ou básico. Além disso, o comportamento das substâncias é influenciado pela interação com outros compostos.

Já na Química Orgânica é possível visualizar os distintos grupos funcionais dos compostos orgânicos.

Conheça também as funções orgânicas.

Principais compostos inorgânicos

Confira alguns exemplos de compostos de funções inorgânicas e quais as suas aplicações.

Ácidos

Acido clorídrico, HCl

O ácido clorídrico é um monoácido forte. Trata-se de uma solução aquosa que possui 37% de HCl, o cloreto de hidrogênio, um gás incolor, muito tóxico e corrosivo.

É utilizado para limpezas de metais, no processo de fabricação do couro e como matéria-prima para outros compostos químicos. Essa substância é comercializada como ácido muriático para limpezas de pisos, azulejos e superfícies metálicas.

Ácido sulfúrico, H₂SO₄

O ácido sulfúrico é um diácido forte. Trata-se de um líquido incolor e de aspecto viscoso, que é considerado forte por seu grau de ionização ser maior que 50% na temperatura de 18º C.

Esse ácido inorgânico é utilizado em larga escala na indústria química, como matéria-prima para a fabricação de muitos materiais e, por isso, seu consumo pode indicar o índice de desenvolvimento econômico de um país.

Saiba mais: Nomenclatura dos ácidos

Bases

Hidróxido de magnésio, Mg(OH)₂

O hidróxido de magnésio é uma dibase, pois apresenta duas hidroxilas em sua constituição. Em condições ambientes o composto químico é um sólido branco e sua suspensão em água é comercializada com o nome de leite de magnésia.

O leite de magnésia é utilizado como antiácido, para reduzir a acidez estomacal, e como laxante, melhorando as funções intestinais.

Hidróxido de sódio, NaOH

O hidróxido de sódio, também chamado de soda cáustica, em condições ambientes está no estado sólido, possui cor esbranquiçada e é altamente tóxico e corrosivo.

Trata-se de uma base forte, utilizada tanto na indústria, para fabricação de produtos de limpeza, como em uso doméstico, para desentupimento de canos, por exemplo.

A utilização do produto requer muitos cuidados, pois o contato com a pele pode gerar queimaduras severas.

Sais

Cloreto de sódio, NaCl

O sal de mesa, cujo nome químico é cloreto de sódio, é uma substância muito utilizada como tempero e conservante alimentar.

Uma das técnicas utilizadas para produção do sal de cozinha é evaporando a água do mar e cristalizando-se o composto químico. Posteriormente, o sal passa por um processo de refinamento.

Outra forma em que o cloreto de sódio está presente em nossas vidas é no soro fisiológico, uma solução aquosa com 0,9% do sal.

Bicarbonato de sódio, NaHCO₃

O hidrogenocarbonato de sódio, popularmente conhecido como bicarbonato de sódio, é um sal de cristais muito pequenos, com aparência de pó, que se solubiliza em água facilmente.

Trata-se de uma substância com muitas aplicações domésticas, seja na limpeza, misturado com outros compostos, ou na saúde, já que está presente na composição dos efervescentes.

Óxidos

Peróxido de hidrogênio, H₂O₂

O peróxido de hidrogênio é comercializado como uma solução chamada de água oxigenada, um líquido altamente oxidante. Quando não está dissolvido em água, o peróxido de hidrogênio é bastante instável e se decompõe rapidamente.

As principais aplicações da solução de peróxido de hidrogênio são: antisséptico, branqueador e descolorante capilar.

Dióxido de carbono, CO₂

O dióxido de carbono, também chamado de gás carbônico, é um óxido molecular incolor, inodoro e mais pesado que o ar.

Na fotossíntese o CO₂ atmosférico é capturado da atmosfera e reage com a água, produzindo glicose e oxigênio. Por isso, esse processo é importante para renovação do oxigênio no ar.

Entretanto, a elevada concentração do gás carbônico na atmosfera é uma das causas para o agravamento do efeito estufa, retendo maior quantidade de calor na atmosfera.

Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).