SAIS

INTRODUÇÃO

A importância histórica do sal comum como conservante de alimentos e como moeda permaneceu em várias expressões de linguagem. A palavra salário, derivada do latim, representava originalmente a porção de sal que os soldados da antiguidade romana recebiam como pagamento por seus serviços.

Na linguagem vulgar, o termo sal designa estritamente o cloreto de sódio (NaCl), utilizado na alimentação. Em química, porém, tem um sentido muito mais amplo e se aplica a uma série de compostos com características bem definidas, que têm em comum o fato de se formarem pela reação de um ácido com uma base, através de uma reação denominada neutralização.

REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO

Observe o seguinte experimento:

Em um recipiente contendo solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH), adicionou-se o indicador fenolftaleína, observando-se uma coloração avermelhada.

 Com o auxílio de um conta-gotas, adicionamos vinagre incolor a esta solução e observamos, após um certo tempo de gotejamento, que a solução fica incolor.

Qual a explicação para este fato?

Quando o vinagre (ácido acético) entrou em contato com a solução de hidróxido de sódio (NaOH), de alguma forma, o vinagre neutralizou o NaOH da solução.

Agora, vamos entender como isto ocorre.

Sabemos que o vinagre é constituído pelo ácido acético (CH₃COOH) que sofre ionização segundo a equação:

CH₃COOH → CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq)

E o NaOH da solução sofre dissociação iônica conforme mostra a equação:

NaOH → Na⁺(aq) + OH^-(aq)

Quando as soluções se misturam, ocorre a seguinte reação:

CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq) + Na⁺(aq) + OH^-(aq) → CH₃COO^-(aq) + Na⁺(aq) + H₂O()

Como podemos observar, os íons CH₃COO^-(aq) e Na⁺(aq) permaneceram inalterados, não participando do processo, ou seja, não reagiram.

Com isso, a reação anterior fica assim equacionada:

Desta forma, a reação de neutralização se caracteriza, quando os íons H⁺ do ácido reagem com os íons OH^- da base, formando água.

Agora que sabemos que na solução resultante temos os íons CH₃COO^-(aq), Na⁺(aq) e moléculas de H₂O(), quando esta solução for aquecida e toda a água da solução for evaporada, teremos apenas os íons Na⁺ e CH₃COO^- que constituem a fórmula do sal chamado acetato de sódio.

Portanto podemos concluir que a reação entre um ácido e uma base, ou seja, uma neutralização, produz água e também pode ser obtido um sal.

Generalizando a reação de neutralização, ficamos com:

CONCEITO DE SAL

Ø  CONCEITO TEÓRICO SEGUNDO ARRHENIUS

Exemplo: NaC ou Na⁺C^-

Ø  CONCEITO PRÁTICO

Exemplo:

 

 HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Ácido    Base        Sal     Água

NOMENCLATURA DOS SAIS

A nomenclatura dos sais é obtida a partir da troca do sufixo do ácido mais o nome do cátion proveniente da base.

Sufixo do ácido	Sufixo do ânion
ÍDRICO	ETO
OSO	ITO
ICO	ATO

Exemplo:

HCl     +    NaOH  → NaCl + H₂O

           Ácido clorídrico            hidróxido de sódio    cloreto de sódio      água

FORMULAÇÃO DE UM SAL

Para entendermos com um sal é formulado, vamos fazer a reação de neutralização entre um ácido genérico H_YA e uma base genérica C(OH)_X, onde A é o ânion do ácido e C é o cátion da base.

Antes de fazer a reação de neutralização, vamos rever como as cargas dos íons constituintes do ácido e da base estão dispostas:

Ø  Para o ácido genérico H_YA, invertendo-se o índice y, teremos a carga do ânion: A^Y-

Ø  Para a base genérica C(OH)_X, invertendo-se o índice X, teremos a carga do cátion: C^X+

Desta forma, a reação de neutralização entre o ácido H_YA e a base C(OH)_X ficará:

Com isso, o sal será representado genericamente assim:

Para que a soma das cargas dos íons seja igual a zero, é necessário inverter as cargas dos íons e com isso obteremos o índice do cátion e do ânion, de modo que ao multiplicar o índice pela carga do respectivo íon, teremos soma igual a zero.

Resumindo temos:

Onde:

C = cátion proveniente da base

A = ânion proveniente do ácido

Exemplos:

1º) Qual a fórmula do sal proveniente da reação entre o ácido fosfórico (H₃PO₄) e o hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂).

Primeiro vamos determinar as cargas dos íons:

Ø  Para o ácido H₃PO₄, invertendo-se o índice 3, teremos a carga do ânion: PO₄^3-

Ø  Para a base Ca(OH)₂, invertendo-se o índice 2, teremos a carga do cátion: Ca²⁺

Agora vamos juntar o cátion da base com o ânion do ácido:

Ca²⁺PO₄^3-

Observe que a soma das cargas não é igual a zero, para que isto seja possível, vamos inverter as cargas e depois multiplicar o índice pela carga para cada íon:

Multiplicando-se o índice pela carga do cátion temos +6 e multiplicando-se o índice pela carga do ânion temos -6, de modo que a soma das cargas ficou igual a zero. Desta forma, a fórmula do sal ficou assim representada:

2º) Qual a fórmula do sal proveniente da reação entre o ácido sulfúrico (H₂SO₄) e o hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂).

Primeiro vamos determinar as cargas dos íons:

Ø  Para o ácido H₂SO₄, invertendo-se o índice 2, teremos a carga do ânion: SO₄^2-

Ø  Para a base Mg(OH)₂, invertendo-se o índice 2, teremos a carga do cátion: Mg²⁺

Agora vamos juntar o cátion da base com o ânion do ácido:

Mg²⁺SO₄^2-

Observe que a soma das cargas ficou igual a zero, e por isso, não se faz necessário inverter as cargas dos íons, e desta forma a fórmula do sal ficou assim representada:

BALANCEANDO AS EQUAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO

Como vimos, a reação de neutralização é estabelecida quando ácido reage com base formando água e também sal.  Equacionando a reação de neutralização, ficamos com:

ÁCIDO + BASE → SAL + ÁGUA

Onde:

ácido e base são os reagentes

Sal e água são os produtos

Segundo a Lei da Conservação das Massas, introduzida por Lavoisier em 1774, estabelecia que: “numa reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.”

Com isso, deduzimos que o número de átomos de um determinado elemento dos reagentes tem que ser igual ao número de átomos deste mesmo elemento dos produtos.

Ø  NEUTRALIZAÇÃO TOTAL X NEUTRALIZAÇÃO PARCIAL

·         Neutralização total

Neste caso os íons H⁺ do ácido são totalmente neutralizados pelos íons OH^‑ da base formando água e um sal normal.

Exemplos:

a) Equacione a neutralização entre o ácido sulfúrico (H₂SO₄) e o hidróxido de alumínio (Al(OH)₃).

1º Passo: determinar a carga do cátion da base e do ânion do ácido

H₂SO₄ = SO₄^2-

Al(OH)₃ = Al³⁺

2º Passo: fazer a reação entre o ácido e a base formando o sal e mais água

H₂SO₄ + Al(OH)₃ → Al³⁺SO₄^2- + H₂O

3º Passo: inverter as cargas dos íons do sal para que a soma se anule

H₂SO₄ + Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ + H₂O

Observe que temos um número de átomos nos reagentes diferente do número de átomos nos produtos, e neste caso deveremos iniciar o balanceamento da reação, para que o número de átomos dos reagentes e dos produtos se iguale.

4º Passo: Parte-se de 1 composto do sal formado.

H₂SO₄ + Al(OH)₃ → 1 Al₂(SO₄)₃ + H₂O

5º Passo: acerta-se o número de átomos do metal alumínio

H₂SO₄ + 2 Al(OH)₃ → 1 Al₂(SO₄)₃ + H₂O

6º Passo: acerta-se o número de átomos do ametal enxofre

3 H₂SO₄ + 2 Al(OH)₃ → 1 Al₂(SO₄)₃ + H₂O

7º Passo: acerta-se o número de átomos de hidrogênio

3 H₂SO₄ + 2 Al (OH)₃ → 1 Al₂(SO₄)₃ + 6 H₂O

                                    ác. sulfúrico  hidróxido de    sulfato de alumínio

                                                           alumínio 

Se os coeficientes estiverem corretos, o número de átomos de oxigênio fica automaticamente balanceado.

Verificando o número de átomos dos reagentes e dos produtos após o balanceamento da reação:

Elemento	Nº de átomos Reagentes	Nº de átomos Produtos
Alumínio	2	2
Enxofre	3	3
Hidrogênio	12	12
Oxigênio	18	18

a) Equacione a neutralização entre o ácido fosfórico (H₃PO₄) e o hidróxido de bário (Ba(OH)₂).

1º Passo: determinar a carga do cátion da base e do ânion do ácido

H₃PO₄ = PO₄^3-

Ba(OH)₂= Ba²⁺

2º Passo: fazer a reação entre o ácido e a base formando o sal e mais água

H₃PO₄ + Ba(OH)₂ → Ba²⁺PO₄^3- + H₂O

3º Passo: inverter as cargas dos íons do sal para que a soma se anule

H₃PO₄+ Ba(OH)₂ → Ba₃(PO₄)₂ + H₂O

Observe que temos um número de átomos nos reagentes diferente do número de átomos nos produtos, e neste caso deveremos iniciar o balanceamento da reação, para que o número de átomos dos reagentes e dos produtos se iguale.

4º Passo: Parte-se de 1 composto do sal formado.

H₃PO₄ + Ba(OH)₂ → 1 Ba₃(PO₄)₂ + H₂O

5º Passo: acerta-se o número de átomos do metal bário

H₃PO₄ + 3 Ba(OH)₂ → 1 Ba₃(PO₄)₂ + H₂O

6º Passo: acerta-se o número de átomos do ametal fósforo

2 H₃PO₄ + 3 Ba(OH)₂ → 1 Ba₃(PO₄)₂ + H₂O

7º Passo: acerta-se o número de átomos de hidrogênio

2 H₃PO₄+ 3 Ba(OH)₂ → 1 Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O

                                   ác. fosfórico   hidróxido de      fosfato de bário

                                                            bário

Se os coeficientes estiverem corretos, o número de átomos de oxigênio fica automaticamente balanceado.

Verificando o número de átomos dos reagentes e dos produtos após o balanceamento da reação:

Elemento	Nº de átomos Reagentes	Nº de átomos Produtos
Bário	3	3
Fósforo	2	2
Hidrogênio	12	12
Oxigênio	14	14

·         Neutralização parcial

Neste caso sobram íons H⁺ do ácido ou íons OH^- da base sem ser neutralizados formando água e um hidrogeno sal ou um hidróxi sal.

Exemplos:

a) Equacione a neutralização entre uma molécula de ácido carbônico (H₂CO₃) e uma molécula de hidróxido de sódio (NaOH).

Montando a reação química, temos:

1 H₂CO₃ + 1 NaOH →

Observe que na neutralização parcial, os reagentes já estão balanceados. Neste caso a melhor opção para fazer a reação é através da neutralização dos íons H⁺ do ácido com os íons OH^- da base:

Como você observou, restou um íon H⁺ do ácido sem ser neutralizado. Após a neutralização, juntamos o cátion da base com o que sobrou do ácido e desta forma temos a fórmula do sal, classificado como hidrogeno sal.

b) Equacione a neutralização entre uma molécula de ácido nítrico (HNO₃) e uma molécula de hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂).

Montando a reação química, temos:

1 HNO₃ + 1 Ca(OH)₂ →

Observe que na neutralização parcial, os reagentes já estão balanceados. Neste caso a melhor opção para fazer a reação é através da neutralização dos íons H⁺ do ácido com os íons OH^- da base:

Como você observou, restou um íon OH^- da base sem ser neutralizado. Após a neutralização, juntamos o ânion do ácido com o que sobrou da base e desta forma temos a fórmula do sal, classificado como hidróxi sal.

FORMULAÇÃO DO SAL A PARTIR DE SEU NOME

Para se determinar a fórmula do sal a partir do seu nome, segue-se os seguintes passos:

Exemplos

a) Sulfato de ferro-III

1º Passo: determinar a fórmula do ácido e da base que originaram o sal.

Ânion sulfato à ác. sulfúrico = H₂SO₄

Cátion ferro-III à hidróxido de ferro-III = Fe(OH)₃

 

2º Passo: a partir das fórmulas do ácido e da base, determina-se a carga do cátion base e do ânion do ácido.

H₂SO₄ = SO₄^2- à ânion sulfato

Fe(OH)₃ = Fe³⁺ à cátion ferro-III

3º Passo: juntar o cátion da base com o ânion do ácido.

4º Passo: inverter as cargas dos íons para que a soma das cargas se anule.

b) Carbonato de sódio

1º Passo: determinar a fórmula do ácido e da base que originaram o sal.

Ânion carbonato à ác. carbônico = H₂CO₃

Cátion sódio à hidróxido de sódio = NaOH

2º Passo: a partir das fórmulas do ácido e da base, determina-se a carga do cátion base e do ânion do ácido.

H₂CO₃ = CO₃^2- à ânion carbonato

NaOH = Na⁺ à cátion sódio

3º Passo: juntar o cátion da base com o ânion do ácido.

Na⁺ CO₃^2-

4º Passo: inverter as cargas dos íons para que a soma das cargas se anule.

c) Bissulfito de potássio ou hidrogeno sulfito de potássio

1º Passo: determinar a fórmula do ácido e da base que originaram o sal.

Ânion hidrogeno sulfito ou bissulfito à ác. sulfuroso = H₂SO₃

Cátion potássio à hidróxido de potássio = KOH

2º Passo: a partir das fórmulas do ácido e da base, determina-se a carga do cátion base e do ânion do ácido.

H₂SO₃ = HSO₃^- à ânion hidrogeno sulfito ou bissulfito