16 de setembro de 2013

Química Inorgânica. Aula 1


Relação entre as ligações químicas e as propriedades das substâncias
Relembrando ideias discutidas ao longo do seu curso, podemos dizer que, de modo geral:
as ligações químicas (iônica, covalente e metálica) que existem nas moléculas ou agregados iônicos (intramoleculares) são fortes e responsáveis pelas propriedades químicas das substâncias;
• as ligações intermoleculares (dipolo-dipolo, ligações de hidrogênio e forças de Van der Waals ou forças de London) que ocorrem entre as moléculas são mais fracas e responsáveis pelas propriedades físicas das substâncias.

Frequentemente associamos fármacos a compostos orgânicos, identificando-os como princípios ativos, ou sintetizados através de planejamento racional. No entanto, vários compostos ditos inorgânicos e que contêm metais são usados na clínica médica. Além disso, o mecanismo de ação de fármacos orgânicos pode envolver a coordenação a metais in vivo.
Entre os complexos metálicos em uso clínico serão abordados os de platina, empregados para tratamento de tumores, os de antimônio, para o tratamento de leishmania, e o nitroprussiato, um complexo de ferro usado nas emergências hipertensivas.
O conhecimento dos princípios da química inorgânica abre Inúmeras possibilidades para o desenvolvimento de novos fármacos, que envolvem o planejamento de drogas baseado em características tais como lipofilia, facilidade de excreção e farmacocinética, e o uso de características inerentes aos metais, como diferentes estados de oxidação, propriedades nucleares, magnéticas e outras.
Tarefa das mais importantes na atividade científica é reunir substâncias semelhantes em classes ou grupos, de modo a facilitar seu estudo. Uma classificação fundamental, nascida na metade do século XVIII, é a que divide as substâncias em inorgânicas (ou minerais) e orgânicas.
Inicialmente, dizia-se: Substância inorgânica (ou mineral) é a que se origina dos minerais. Substância orgânica é a que se origina dos organismos vivos (vegetais e animais). Posteriormente, verificou-se que todas as substâncias orgânicas contêm o elemento carbono e, então, passou-se a dizer: Substâncias orgânicas são as que contêm carbono. Substâncias inorgânicas (ou minerais) são as formadas por todos os demais elementos químicos.
Dentro desse critério, porém, existem exceções; de fato, há compostos que contêm carbono, mas que apresentam todas as características de substância inorgânica, como CO, CO2, Na2CO3, KCN etc.

Devido às suas características, essas substâncias são consideradas inorgânicas.
Portanto a Química inorgânica ou química mineral é o ramo da química que estuda e investiga as estruturas deste tipo de compostos bem como suas propriedades e a explicação do mecanismo de suas reações e transformações. Os materiais inorgânicos compreendem cerca de 95% das substâncias existentes no planeta Terra.

Neste curso vamos nos dedicar ao estudo das substâncias inorgânicas ou minerais. Sabendo, porém, que o número de compostos inorgânicos é muito grande, convém subdividi-los em agrupamentos menores, denominados funções químicas inorgânicas.
 De modo geral, dizemos que:
Função química é um conjunto de substâncias com propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais.
Dentre os compostos inorgânicos, a principais funções químicas são; os ácidos, as bases, os sais e os óxidos.
Antes, porém, de iniciarmos o estudo das funções químicas inorgânicas, devemos comentar a chamada teoria da dissociação iônica de Arrhenius. 

Arrhenius verificou, no fim do século XIX, que algumas soluções aquosas conduziam corrente elétrica, e outras não.

Como se explica essa diferença? Arrhenius explicou-a do seguinte modo:
- O açúcar (e outros não-eletrólitos), quando dissolvido na água, subdivide-se em moléculas (C12H22O11) que são eletricamente neutras e, portanto, insensíveis ao campo elétrico; sendo assim, a corrente elétrica não pode fluir na solução. Segundo Arrhenius, os não-eletrólitos são sempre substâncias moleculares (como é o caso do açúcar), a sacarose C12H22O11, Glicose C6h12O6 o Alcool comum C2H6O e a Uréia CH4N2O
- O sal (e demais eletrólitos), quando dissolvido na água, subdivide-se em partículas carregadas eletricamente e denominadas íons (no caso do sal, temos Na+ e Cl-),em um processo denominado Dissociação iônica. Os íons positivos (cátions) caminham em direção ao polo negativo; os íons negativos (ânions) caminham em direção ao polo positivo; desse modo, a corrente elétrica pode fluir na solução e, como o circuito elétrico não fica interrompido, a lâmpada se acende.
Os eletrólitos, no entanto, podem ser substâncias moleculares ou iônicas.
- O caso do ácido clorídrico, que em seu estado natural (gasoso) é formado por moléculas (HCl). Ao ser dissolvido em água, segundo Arrhenius a própria água quebra as moléculas HCl e provoca a formação dos íons H+ e Cl-.

íons denomina-se ionização. A extensão da ionização depende da substância considerada.
Para medir a maior ou menor extensão de uma ionização, usa-se o chamado grau de ionização (ou o grau de dissociação iônica, quando for o caso), que é representado pela letraα:
O grau de ionização varia entre 0 e 1 (ou 0% e 100%). Quando α tem valor próximo de zero, significa que a substância está pouco ionizada, sendo chamada de eletrólito fraco. Quando α se aproxima de 1, a substância está bastante ionizada, sendo chamada de eletrólito forte.
Ao redor de 1884, Arrhenius definiu duas das principais funções inorgânicas: ácidos e bases.
Ionização é a formação de Íons quando acontece quando algumas substâncias se dissolvem em água. Exemplos sâo os cloretos de hidrogênio HCl o brometo de hidrogênio HBr, Amônia NH3. Nem todas as substância moleculares sofrem ionização ao dissolverem em água.