Química Inorgânica

A Química Inorgânica é um ramo da Química que se dedica ao estudo, análise e experimentação de compostos inorgânicos, ou seja, substâncias que, em sua maioria, não contêm ligações carbono-hidrogênio, diferenciando-se assim da Química Orgânica. Nesse sentido, essa área abrange uma ampla variedade de substâncias, que vão desde simples íons até complexos minerais e metais, passando por ácidos, bases, sais e óxidos.

Para se ter uma ideia, quando adicionamos sal de cozinha (cloreto de sódio) à água para cozinhar, estamos aplicando princípios da Química Inorgânica relacionados à solubilidade e à alteração do ponto de ebulição da água. Da mesma forma, os metais que utilizamos em nossos dispositivos eletrônicos, como o cobre nos fios elétricos ou o lítio em baterias de smartphones, são estudados dentro dessa área, revelando a importância da Química Inorgânica na inovação tecnológica e na sustentabilidade.

Leia também: Química Geral — detalhes sobre um dos ramos mais estudados da Química

Resumo sobre Química Inorgânica

• A Química Inorgânica é um ramo da Química que aborda propriedades, reações e aplicações de substâncias inorgânicas.

• Estuda a tabela periódica, as ligações químicas, estequiometria, gases nobres, compostos de coordenação, funções inorgânicas, reações inorgânicas e a química dos metais.

• Inclui elementos metálicos, ácidos, bases, sais, óxidos e ligas metálicas.

• Explora as ligações químicas, como iônicas, covalentes e metálicas.

• Investiga as reações inorgânicas, como síntese, decomposição, substituição e dupla troca.

• Tem aplicações em diversas áreas, como indústria, medicina, energia e meio ambiente.

• Atua no desenvolvimento de novos materiais, como cerâmicas e ligas metálicas.

• Possui contribuições na compreensão da Geologia e Geoquímica.

• Apresenta fundamentos essenciais para o ensino e pesquisa em Química.

• Teve início com os alquimistas, mas somente nos últimos séculos desenvolveu-se como ciência.

O que é a Química Inorgânica?

A Química Inorgânica é o ramo da Química que estuda os compostos que não contêm exclusivamente carbono-hidrogênio, chamados de compostos inorgânicos. Sendo assim, ela se concentra principalmente nos elementos químicos e em como eles se combinam para formar compostos, incluindo minerais, metais, ácidos, bases e sais.

O que se estuda na Química Inorgânica?

Na Química Inorgânica, além dos aspectos introdutórios, como uma breve revisão dos conceitos básicos da Química, como átomos, elementos e compostos, também é estudada uma gama de temas, como a estrutura dos compostos inorgânicos, suas propriedades, reatividades e aplicações práticas. Diante disso, quanto à divisão didática, veja a seguir alguns dos principais tópicos abordados dentro dessa disciplina:

• Tabela periódica: estudo da organização dos elementos, incluindo grupos, períodos, propriedades periódicas e tendências.

• Ligações químicas: explicação sobre as ligações iônica, covalente e metálica.

• Estequiometria: cálculos envolvendo reações químicas, incluindo cálculo de massa, volume e quantidade de substâncias.

• Gases nobres: estudo das propriedades e características dos gases nobres, com destaque para o hélio, neônio, argônio, criptônio e xenônio.

• Compostos de coordenação: introdução aos compostos de coordenação, incluindo ligantes, íons complexos e nomenclatura.

A seguir, veja detalhes sobre alguns dos principais aspectos estudados na Química Inorgânica.

→ Funções inorgânicas

As funções inorgânicas são grupos de substâncias que têm propriedades químicas semelhantes. Nesse contexto, as principais funções estudadas são ácidos, bases, sais e óxidos. Vamos falar brevemente sobre cada uma delas no quadro abaixo:

Para saber mais sobre as funções inorgânicas, clique aqui.

→ Reações inorgânicas

Em reações inorgânicas, como você deve imaginar, estudamos as transformações que ocorrem entre substâncias inorgânicas. Nesse contexto, devemos lembrar a inexistência de ligações covalentes entre os pares ligantes, sendo, então, uma reação de natureza iônica ou metálica. Dessa forma, podemos classificá-las como reações de síntese (ou adição), análise (ou decomposição), substituição, dupla troca e neutralização, sendo esta última uma espécie de dupla troca. Diante disso, a seguir, veja o quadro exemplificativo sobre cada uma delas.

→ Química dos metais

Os metais são elementos que apresentam características distintas, como condutividade elétrica, brilho metálico, maleabilidade e ductilidade. Nesse sentido, a química dos metais estuda como esses elementos interagem entre si e com outras substâncias, formando ligas e compostos metálicos. Sendo assim, para fins de compreensão, organizamos, também, um quadro exemplificativo sobre os principais tópicos estudos nesse tema:

Para saber mais sobre a química dos metais, clique aqui.

Para que serve a Química Inorgânica?

A Química Inorgânica tem a sua importância validada em quase todas as necessidades humanas, portanto diversas são as aplicações dessa área da ciência. Sendo assim, neste tópico separamos alguns dos seus principais usos:

• Ajuda a compreender a natureza dos elementos químicos e como eles se combinam para formar diferentes compostos.

• Muitos materiais importantes são estudados e desenvolvidos na Química Inorgânica, como semicondutores, cerâmicas, vidros especiais, catalisadores e ligas metálicas.

• É crucial para o desenvolvimento de medicamentos e compostos farmacêuticos, incluindo agentes de contraste em exames médicos.

• É essencial para a produção de produtos químicos utilizados em diversas indústrias, como fertilizantes, detergentes e pigmentos.

• Ajuda a compreender e tratar questões ambientais, como poluição do ar, água e solo, além de contribuir para o desenvolvimento de tecnologias ambientalmente amigáveis.

• Contribui para o desenvolvimento de tecnologias de energia, como células de combustível, baterias e processos de armazenamento de energia.

• Auxilia na compreensão dos processos geológicos e na identificação de minerais e elementos em rochas e solos.

• É fundamental para o ensino e pesquisa em Química, fornecendo a base para o estudo de áreas mais especializadas da Química.

Química Inorgânica x Química Orgânica

Diferentemente da Química Orgânica, que se concentra principalmente em compostos de carbono, a Química Inorgânica explora as propriedades únicas dos elementos químicos e suas interações, contribuindo para uma compreensão mais profunda da natureza e dos materiais inorgânicos que nos rodeiam. Em vista disso, veja a seguir a principais características dessas grandes áreas da Química e como elas se diferenciam.

Para saber mais sobre a Química Orgânica, clique aqui.

Qual a importância da Química Inorgânica?

A Química Inorgânica é importante principalmente pela compreensão dos elementos químicos e de como eles se combinam para formar compostos, uma vez que isso é essencial para muitas áreas da ciência, incluindo a Física, a Biologia e a Geologia.

Ademais, essa área é crucial para o desenvolvimento de novos materiais, como cerâmicas, ligas metálicas e materiais de construção, que são utilizados em diversas indústrias e contribuem para o avanço da tecnologia.

Nesse contexto, também vale destacar que ela desempenha um papel importante no setor farmacêutico, bem como na produção de produtos químicos, como fertilizantes, detergentes e pigmentos. Diante disso, nem precisamos falar o quanto esses produtos são essenciais para a nossa vida cotidiana e para o funcionamento de muitos setores da economia, não é?

História da Química Inorgânica

Embora seja uma ciência antiga, o desenvolvimento da Química Inorgânica como uma disciplina científica distinta ocorreu principalmente nos últimos séculos. Em vista disso, vejamos a seguir um breve resumo desse progresso:

• Antiguidade: os alquimistas foram os primeiros a explorar os processos químicos e a busca pela transmutação de metais em ouro e pela obtenção do elixir da longa vida. Embora muitas das práticas alquímicas fossem baseadas em especulações e crenças místicas, elas contribuíram para o desenvolvimento de técnicas e métodos de laboratório que seriam fundamentais para a Química moderna.

• Século XVII: com o avanço da ciência e a adoção do método científico, os cientistas começaram a investigar mais profundamente as propriedades dos elementos e dos compostos inorgânicos. Nesse contexto, Robert Boyle, considerado um dos fundadores da Química moderna, fez importantes contribuições para o entendimento dos gases e da relação entre pressão e volume.

• Século XVIII: Antoine Lavoisier realizou experimentos cruciais que levaram à reformulação da teoria química, incluindo a rejeição da teoria do flogisto e a introdução do conceito de elementos químicos. Além disso, ele também desenvolveu a nomenclatura química moderna e é conhecido como o pai da Química moderna.

• Século XIX: a Química Inorgânica continuou a se desenvolver rapidamente, com a descoberta de muitos novos elementos e o estabelecimento de princípios fundamentais, como a lei periódica de Mendeleev, que organizava os elementos de acordo com suas propriedades químicas.

• Século XX: ela se expandiu ainda mais, com o desenvolvimento de novos materiais, catalisadores e compostos de coordenação. Hoje, ela continua a ser uma área em constante evolução em pesquisas, com aplicações em diversas áreas, como materiais, medicina, energia e meio ambiente.

Exercícios resolvidos sobre Química Inorgânica

Questão 1

(Uerj) O composto de fórmula FeCl₃ é empregado no tratamento de águas por conta de sua ação coagulante sobre impurezas. Esse composto pertence à seguinte função inorgânica:

A) sal

B) base

C) ácido

D) óxido

Resolução:

Alternativa A.

Primeiro, vale ressaltar que todas as funções apresentadas como opções são inorgânicas. Diante disso, devemos analisar o composto dado na questão: FeCl_3, e enquadrá-lo em uma dessas opções. Por eliminação, o composto não apresenta oxigênio, logo não é um óxido. Da mesma forma, não apresenta nem hidroxila (OH^-), para ser considerado uma base, nem hidrogênio (H⁺), como os ácidos. Portanto, só resta como opção ser um sal.

Questão 2

(Unifoa) Das alternativas abaixo, assinale a que contém somente sais:

A) NaCl, KOH, KCl e H₂CO₃

B) HCl, NaOH, Na₂CO₃ e H₃PO₄

C) HClO₃, NaCl, Ca(OH)₂ e H₃PO₄

D) Be(OH)₂, Al(OH)₃, H₃PO₄ e H₂SO₄

E) Na₂CO₃, NaCl, LiCl e (NH₄)₂CO₃

Resolução:

Alternativa E.

Os sais são constituídos de cátions e ânions provenientes de ácidos e bases, respectivamente, das reações de neutralização. Posto isso, com exceção dos sais ácidos e dos sais básicos, o produto desse tipo de reação não irá apresentar nem H⁺, nem OH^-. Portanto, dentre as opções apresentadas no caso em comento, devemos selecionar aquela em que os compostos formados contêm apenas cátions e ânions diferentes de H⁺ e OH^-. Sendo assim, como alternativa temos a letra “e”.

Fontes

FELTRE, R. Ácidos, bases e sais inorgânicos. In: Química Geral. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. v. 1p. 188–201.

PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. DO. Algumas reações inorgânicas de importância. In: Química geral e inorgânica. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2006. p. 408.

REIS, M. Compostos inorgânicos. In: Química 1 - Ensino Médio. 1a ed. São Paulo: Editora Ática, 2013. v. 1p. 283–284.

WELLER, M. et al. Ácidos e bases. In: Química Inorgânica. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2017. p. 116–150.