Nomenclatura inorgânica: substâncias elementares, íons e compostos

No rótulo de uma bebida isotônica indicam-se os íons $\text{Na}^+$, $\text{K}^+$, $\text{Cl}^-$ e $\text{Mg}^{2+}$, que repõem os sais perdidos com o suor durante o exercício físico.

1. a) Escreva o nome de cada um dos quatro íons.
2. b) Classifique-os em cátions e ânions e explique, a partir do sinal da carga, em que diferem uns dos outros.
3. c) Justifique por que o íon sódio tem o mesmo nome que o átomo de onde provém, enquanto o íon cloreto altera a terminação do nome do cloro.

O ar é uma mistura de substâncias: $\text{N}_2$, $\text{O}_2$, $\text{O}_3$ (na camada de ozônio), $\text{Ar}$, $\text{CO}_2$ e vapor de água, $\text{H}_2\text{O}$. A figura representa as partículas do oxigênio e do ozônio.

1. a) Dê o nome às três primeiras substâncias.
2. b) Classifique as seis em substâncias elementares ou compostas e justifique o critério aplicado.
3. c) O oxigênio e o ozônio são formados unicamente por átomos de oxigênio e, no entanto, são substâncias distintas: explique o que as distingue e indique como se denominam as substâncias elementares de um mesmo elemento que apresentam essa relação.

O cano de descarga de um automóvel emite monóxido de carbono e dióxido de carbono, e a cal virgem utilizada na construção é óxido de cálcio.

1. a) Escreva as fórmulas químicas do monóxido de carbono e do dióxido de carbono a partir dos prefixos de seus nomes sistemáticos.
2. b) Deduza a fórmula química do óxido de cálcio sabendo que o cálcio forma o íon $\text{Ca}^{2+}$ e o oxigênio o íon $\text{O}^{2-}$, e que qualquer fórmula deve ser eletricamente neutra.
3. c) A grade de uma varanda fica coberta com o tempo por um óxido de fórmula $\text{FeO}$, no qual o ferro atua com número de oxidação $+2$: nomeie-o segundo a nomenclatura de Stock.

O produto de limpeza para fornos contém $\text{NaOH}$ e a cal apagada com que se pintam paredes é $\text{Ca(OH)}_2$. Ambos são hidróxidos, compostos formados por um metal e pelo íon hidróxido, $\text{OH}^-$. O esquema mostra como se compensam as cargas dos íons em cada um deles.

1. a) Dê o nome aos dois compostos.
2. b) Explique o que indica o parêntese na segunda fórmula e conte quantos íons hidróxido existem em cada unidade formular dos dois compostos.
3. c) Justifique, a partir das cargas dos íons $\text{Na}^+$ e $\text{Ca}^{2+}$, qual dos dois metais necessita de dois íons hidróxido para que a fórmula seja eletricamente neutra.

No laboratório existem dois frascos de cloreto de ferro: um com $\text{FeCl}_2$ e outro com $\text{FeCl}_3$. O ferro pode atuar com números de oxidação $+2$ e $+3$, e o cloro forma o íon $\text{Cl}^-$.

1. a) Nomeie os dois compostos segundo a nomenclatura de Stock.
2. b) Nomeie-os segundo a nomenclatura tradicional (terminações -oso e -ico).
3. c) Justifique, a partir das cargas dos íons, por que um deles contém dois cloretos e o outro contém três.

A bateria de um automóvel contém $\text{H}_2\text{SO}_4$, nos laboratórios utiliza-se $\text{HNO}_3$ e em um refrigerante aberto forma-se $\text{H}_2\text{CO}_3$. Os três são oxoácidos.

1. a) Nomeie os três ácidos segundo a nomenclatura tradicional.
2. b) Identifique qual é o elemento não metálico que dá o nome a cada um deles.
3. c) Indique quais são os dois elementos que aparecem sempre na fórmula química de qualquer oxoácido, além daquele que lhe dá o nome.

O cloro desinfeta a água das piscinas e a água potável porque forma oxoácidos. Conforme atua com número de oxidação $+1$, $+3$, $+5$ ou $+7$, forma os ácidos $\text{HClO}$, $\text{HClO}_2$, $\text{HClO}_3$ e $\text{HClO}_4$.

1. a) Nomeie os quatro ácidos segundo a nomenclatura tradicional, que utiliza os prefixos hipo- e per- e as terminações -oso e -ico.
2. b) Atribua a cada ácido o número de oxidação do cloro correspondente.
3. c) Escreva o nome sistemático de $\text{HClO}$ e de $\text{HClO}_4$ (regra: prefixo + «oxo» + raiz do elemento + «ato» + «de hidrogênio»).

O mármore de uma bancada é $\text{CaCO}_3$, um adubo de jardim indica $\text{KNO}_3$ e o salitre do Chile, um fertilizante natural, é $\text{NaNO}_3$. Os três são oxissais: um metal ligado a um íon negativo que contém oxigênio.

1. a) Dê o nome aos três sais.
2. b) Indique qual é o íon negativo compartilhado por dois deles e escreva a sua fórmula química com a respectiva carga.
3. c) Explique de quais oxoácidos provêm os íons carbonato e nitrato, e que alteração sofre a terminação do nome do ácido (-ico) ao se converter em íon (-ato).

Na cooperativa agrícola de uma localidade existem sacos de cloreto de potássio, nitrato de potássio, sulfato de cálcio e sulfato de sódio. Dados: os íons $\text{K}^+$, $\text{Na}^+$, $\text{Ca}^{2+}$, $\text{Cl}^-$, $\text{NO}_3^-$ e $\text{SO}_4^{2-}$.

1. a) Escreva a fórmula química de cada um dos quatro sais, aplicando a regra de que qualquer fórmula deve ser eletricamente neutra.
2. b) Em qual deles você precisou de dois íons positivos para cada íon negativo? Justifique a resposta com base nas cargas.

O permanganato de potássio, $\text{KMnO}_4$, é utilizado bastante diluído como antisséptico da pele e para a potabilização da água.

1. a) Deduza o número de oxidação do manganês sabendo que o potássio atua com $+1$ e o oxigênio com $-2$, e que o composto é eletricamente neutro.
2. b) Nomeie o composto segundo a nomenclatura tradicional.
3. c) Seguindo a regra dos oxissais, nomeie-o segundo a nomenclatura de Stock (prefixo + «oxo» + raiz + «ato» + número de oxidação em numeração romana + «de» + metal).

Muitos fertilizantes nitrogenados contêm o íon amônio, $\text{NH}_4^+$, combinado com o íon nitrato, $\text{NO}_3^-$, ou com o íon sulfato, $\text{SO}_4^{2-}$.

1. a) Escreva o nome do íon $\text{NH}_4^+$ e deduza a fórmula química do nitrato de amônio.
2. b) Deduza a fórmula química do sulfato de amônio, levando em conta os índices e o uso de parênteses.
3. c) Dê o nome dos dois sais e explique, com base nas cargas, por que em um deles é suficiente um íon amônio e no outro são necessários dois.

O bicarbonato que se toma para a azia é $\text{NaHCO}_3$; seu nome segundo a IUPAC é hidrogenocarbonato de sódio. O esquema compara o íon hidrogenocarbonato com o íon carbonato.

1. a) Escreva o nome do íon negativo $\text{HCO}_3^-$ e explique o que indica a palavra «hidrogeno» antes de «carbonato».
2. b) Escreva a fórmula química e o nome do oxoácido de onde provém este sal.
3. c) Justifique por que se diz que é um sal ácido: o que seu íon negativo conserva que um sal normal, como o carbonato de sódio, $\text{Na}_2\text{CO}_3$, já não possui?

Nas grutas, a água rica em íons cálcio, $\text{Ca}^{2+}$, e em íons hidrogenocarbonato, $\text{HCO}_3^-$, dá origem à formação das estalactites.

1. a) Deduza a fórmula química do hidrogenocarbonato de cálcio e escreva o seu nome sistemático.
2. b) Verifique se na sua fórmula as cargas positivas e negativas somam zero.
3. c) Para baixar o pH de uma piscina utiliza-se hidrogenossulfato de sódio, formado pelos íons $\text{Na}^+$ e $\text{HSO}_4^-$: escreva a sua fórmula química e explique por que razão também é considerado um sal ácido.

O sulfato pulverizado nas videiras contra os fungos é $\text{CuSO}_4 \cdot 5\ \text{H}_2\text{O}$ e o gesso da construção é $\text{CaSO}_4 \cdot 2\ \text{H}_2\text{O}$. Ambos são hidratos: sais com moléculas de água de cristalização. A figura representa uma unidade formular do sulfato de cobre hidratado.

1. a) Nomeie os dois sais sem contabilizar a água (o cobre atua aqui com número de oxidação $+2$).
2. b) Explique o que significa o ponto seguido das moléculas de água em cada fórmula.
3. c) Dê o nome completo aos dois compostos indicando o hidrato correspondente (penta-, di-) e indique quantas moléculas de água existem em cada unidade formular.

A água oxigenada do estojo de primeiros socorros é uma solução de $\text{H}_2\text{O}_2$, peróxido de hidrogênio. Nos peróxidos o oxigênio forma o íon $\text{O}_2^{2-}$, diferente do íon óxido, $\text{O}^{2-}$. O esquema compara os dois íons.

1. a) Dê o nome a $\text{H}_2\text{O}_2$ e explique o que os peróxidos têm de particular em relação aos óxidos.
2. b) Deduza a fórmula química do peróxido de sódio, sabendo que o sódio forma o íon $\text{Na}^+$.
3. c) Com o tempo, a água oxigenada se decompõe segundo a equação $2\ \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$: nomeie as três substâncias participantes e classifique-as em substâncias simples ou compostas.

Os foguetes e os futuros veículos com célula de combustível utilizam hidrogênio, e o seu armazenamento constitui um problema: uma solução em estudo são os hidretos metálicos, como o $\text{NaH}$ e o $\text{CaH}_2$. Neles, o hidrogênio atua com número de oxidação $-1$, ou seja, forma o íon $\text{H}^-$.

1. a) Nomeie os dois hidretos.
2. b) Justifique, a partir das cargas dos íons $\text{Na}^+$ e $\text{Ca}^{2+}$, por que um deles possui apenas um hidrogênio e o outro possui dois.
3. c) Explique por que é incomum o hidrogênio atuar aqui com número de oxidação negativo, comparando esta situação com a da água, $\text{H}_2\text{O}$, na qual atua com $+1$.

Um sachê de sal de frutas efervescente contém $\text{NaHCO}_3$ misturado com um ácido sólido; ao jogá-lo na água forma bolhas porque se libera $\text{CO}_2$.

1. a) Escreva o nome IUPAC do $\text{NaHCO}_3$ e o nome do gás liberado.
2. b) Explique por que o $\text{NaHCO}_3$ é um sal ácido: de qual oxoácido provém e que hidrogênio o seu íon negativo ainda conserva.
3. c) Escreva a fórmula e o nome do sal que se obteria se também o segundo hidrogênio do ácido fosse substituído por sódio, e justifique se esse sal seria ácido ou normal.
4. d) Conte os átomos de oxigênio do ácido, do sal ácido e do sal normal, e explique o que muda realmente ao substituir hidrogênio por sódio.

A água sanitária é uma solução de $\text{NaClO}$, hipoclorito de sódio, um sal derivado do ácido $\text{HClO}$.

1. a) Nomeie o $\text{HClO}$ com a nomenclatura tradicional e deduza o número de oxidação do cloro no composto (o hidrogênio atua com $+1$ e o oxigênio com $-2$).
2. b) Nomeie o $\text{NaClO}$ com a nomenclatura tradicional e com a sistemática, levando em conta o número de oxidação que você deduziu.
3. c) O rótulo proíbe misturar a água sanitária com amônia, $\text{NH}_3$, ou com produtos antical, que contêm $\text{HCl}$: nomeie estas duas substâncias (o nome «amônia» é aceito pela IUPAC e o $\text{HCl}$ é um hidrácido) e explique por que você considera que o fabricante inclui esse aviso.

No rótulo de um embutido aparecem os conservantes E-250 e E-251, que são os sais $\text{NaNO}_2$ e $\text{NaNO}_3$.

1. a) Nomeie os dois sais com a nomenclatura tradicional.
2. b) Deduza o número de oxidação do nitrogênio em cada um (o sódio atua com $+1$ e o oxigênio com $-2$).
3. c) Nomeie-os com a nomenclatura de Stock.
4. d) Escreva a fórmula e o nome tradicional dos dois oxoácidos dos quais provêm, e relacione as terminações deles (-oso e -ico) com os números de oxidação que você calculou.

Ao corrigir uma prova, uma professora encontra escritas as seguintes fórmulas: $\text{CaCl}$, $\text{NaCO}_3$, $\text{AlOH}_3$ e $\text{Fe}_2\text{SO}_4$. Dados: os íons $\text{Ca}^{2+}$, $\text{Cl}^-$, $\text{Na}^+$, $\text{CO}_3^{2-}$, $\text{Al}^{3+}$, $\text{OH}^-$ e $\text{SO}_4^{2-}$; o ferro do último composto atua com número de oxidação $+3$.

1. a) Detecte o erro de cada fórmula aplicando a neutralidade elétrica e escreva as quatro fórmulas corrigidas.
2. b) Nomeie os quatro compostos corretos (o último com a nomenclatura de Stock).
3. c) Enuncie com suas próprias palavras a regra geral que se deve aplicar para colocar os índices na fórmula de um composto iônico.

O ferro é encontrado em todo lugar: o pigmento ocre das pinturas rupestres é um óxido dele, os suplementos contra a anemia contêm um sulfato de ferro e as águas ferruginosas contêm seus hidróxidos. O ferro atua com números de oxidação $+2$ e $+3$; você dispõe dos íons $\text{O}^{2-}$, $\text{OH}^-$ e $\text{SO}_4^{2-}$.

1. a) Escreva as fórmulas do óxido de ferro(II) e do óxido de ferro(III).
2. b) Escreva as fórmulas dos dois hidróxidos de ferro correspondentes.
3. c) Escreva as fórmulas do sulfato de ferro(II) e do sulfato de ferro(III).
4. d) Nomeie os seis compostos com a nomenclatura tradicional (ferroso/férrico) e explique que critério essa nomenclatura segue em relação aos números de oxidação.

As emissões das usinas termelétricas e do tráfego contêm óxidos de enxofre e de nitrogênio que, com a água da chuva, formam oxoácidos: é a chamada chuva ácida. O esquema resume o processo.

1. a) Nomeie os óxidos $\text{SO}_2$ e $\text{SO}_3$ com a nomenclatura sistemática.
2. b) Com a água formam $\text{H}_2\text{SO}_3$ e $\text{H}_2\text{SO}_4$: nomeie esses dois oxoácidos com a nomenclatura tradicional e escreva, com fórmulas, a equação de formação do segundo a partir do $\text{SO}_3$ e da água.
3. c) O ácido cai sobre as fachadas de mármore, $\text{CaCO}_3$, e as transforma gradualmente em $\text{CaSO}_4$, uma crosta que se esfarela: nomeie os dois sais e explique com suas palavras a deterioração sofrida por um monumento exposto à chuva ácida.
4. d) Os óxidos de nitrogênio do tráfego dão ainda origem a ácido nítrico: escreva a fórmula dele e deduza nela o número de oxidação do nitrogênio (o hidrogênio atua com $+1$ e o oxigênio com $-2$).