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.
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.
A fórmula geral de um ácido é HxA, 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.
Podemos classificar os ácidos de acordo com o número de hidrogênios ionizáveis em:
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.
Saiba mais sobre os ácidos.
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.
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.
As bases podem ser classificadas de acordo com o número de hidroxilas que liberam em solução em:
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.
Saiba mais sobre as bases.
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.
Os sais são compostos iônicos, cuja estrutura é CxAy formada por um cátion Cy+ (íon positivo), diferente de H+, e um ânion Ax- (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.
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)
Saiba mais sobre os sais.
Os óxidos são compostos formados por dois elementos químicos, sendo um deles o oxigênio, que é o mais eletronegativo do composto.
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.
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.
Saiba mais sobre os óxidos.
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.
Confira alguns exemplos de compostos de funções inorgânicas e quais as suas aplicações.
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, H2SO4O 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.
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, NaOHO 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.
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, NaHCO3O 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.
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, CO2O 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.
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