Sais

Os sais são compostos de natureza iônica, sendo então formados por um cátion e um ânion, mantidos por uma forte atração eletrostática. A principal forma de obtenção de um sal é por meio de uma reação de neutralização.

Como característica principal, os sais apresentam alto ponto de fusão e ebulição. Podem, ainda, apresentar diversas cores, serem de natureza orgânica ou inorgânica, além de conduzirem corrente elétrica quando dissolvidos ou fundidos.

Os sais podem ser de natureza ácida ou básica, e têm nomenclatura oficial estabelecida pela Iupac. Podem ser aplicados em diversos campos da sociedade, como na culinária, na medicina e na farmácia, além de serem usados na agricultura e na confecção de cosméticos e produtos de limpeza.

Leia também: Funções inorgânicas — estudo completo sobre ácidos, bases, sais e óxidos

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre os sais
• 2 - Videoaula sobre sais
• 3 - O que são sais?
• 4 - Reações formadoras dos sais
• 5 - Principais características dos sais
• 6 - Propriedades químicas dos sais
• 7 - Classificação dos sais
• 8 - Tabela de nomenclatura dos sais
• 9 - Aplicações dos sais
• 10 - Exercícios resolvidos sobre sais

Resumo sobre os sais

• Sais são compostos químicos formados por um cátion e um ânion.
• Apresentam carga total igual a zero e são mantidos por meio de atrações eletrostáticas de natureza coulombiana.
• Podem ser formados de diversas formas, mas a reação de neutralização é a forma mais conhecida.
• Por conta do seu caráter iônico, têm alto ponto de fusão e ebulição.
• Podem ser classificados por meio de vários critérios, que englobam a presença ou não de água, se é de natureza orgânica ou inorgânica, além de seu caráter ácido ou básico.
• Sua nomenclatura é determinada pela Iupac.
• Podem ser aplicados em diversos campos da nossa sociedade, como na culinária, medicina, farmácia, limpeza e agricultura.

Videoaula sobre sais

O que são sais?

Sais são compostos químicos formados pela atração eletrostática de um cátion (desde que ele não seja H⁺) e um ânion (desde que ele não seja OH⁻).

Nos sais, a carga total é igual a zero, ou seja, a carga positiva do cátion deve ser suficiente para neutralizar a carga negativa do ânion e vice-versa. São compostos iônicos, e os íons formadores podem tanto ser de natureza inorgânica quanto orgânica.

Reações formadoras dos sais

A principal reação de formação dos sais é a reação de neutralização, que ocorre entre ácidos e bases. Os ácidos produzem o íon H⁺ em solução, enquanto as bases produzem o íon OH⁻ em solução. Quando eles se unem, há a formação de água:

H⁺ + OH⁻ → H₂O

Contudo, o ânion do ácido e o cátion da base podem reagir, formando-se o sal. Vejamos no caso da reação entre o ácido clorídrico, HCl, e o hidróxido de sódio, NaOH.

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Nesse caso, o sal é o NaCl, formado pelo ânion do ácido (Cl⁻) e o cátion da base (Na⁺).

Se o sal for pouco solúvel na solução, ele precipitará, mas, caso ele seja solúvel, há necessidade da evaporação do solvente para perceber a sua formação. O NaCl, do exemplo anterior, é bastante solúvel em água, por isso, só perceberemos os seus cristais após a completa evaporação da água presente.

Outras reações são possíveis para formar sais, como (os sais estão sublinhados):

2 Na (s) + Cl₂ (g) → 2 NaCl (s)

2 HCl (g) + Na₂O (s) → 2 NaCl (s) + H₂O (g)

2 HNO₃ (aq) + Zn (s) → Zn(NO₃)₂ (aq) + H₂ (g)

Leia também: Ácidos — substâncias que são boas condutoras de eletricidade

Principais características dos sais

Os sais, sendo formados por íons, são compostos mantidos pela atração eletrostática entre os cátions e ânions, cuja força da ligação e da interação é regida pela lei de Coulomb, que diz que a carga elétrica é diretamente proporcional à força, enquanto o raio dos íons é inversamente proporcional à força.

F∝q+∙q-r2

Essa força eletrostática é relativamente forte; por conta disso, os sais costumam ter maior ponto de fusão e ebulição. A seguir, algumas temperaturas de mudança de estado de fase de alguns sais:

A solubilidade dos sais em solventes polares, como a água, é variada. Pela regra do semelhante (polar dissolve polar), era esperado que esses compostos tivessem sempre alta solubilidade em água, contudo, as forças coulombianas também devem ser levadas em conta quando se fala em solubilidade. Isso porque, antes da solubilização pelo solvente, faz-se necessária a ruptura da estrutura cristalina. Assim sendo, sais cujos íons têm forte atração interiônica terão baixa solubilidade.

Posteriormente, as moléculas do solvente devem solvatar os íons dispersos, ou seja, estabilizá-los em solução por meio de interações íon-dipolo. Caso a interação formada seja fraca, o processo de solubilização também não é possível.

Além disso, no caso em que o cátion e o ânion tenham raio pequeno, ou tenham raio grande, a solubilidade também é baixa. Por exemplo, o fluoreto de prata (no qual o ânion é pequeno e o cátion é grande), AgF, é bastante solúvel em água; já o iodeto de prata (em que ambos têm raio grande), AgI, é muito pouco solúvel em água. O fluoreto de lítio (em que tanto cátion e ânion têm raio pequeno), LiF, também é muito pouco solúvel em água, diferentemente do brometo de lítio, LiBr, com boa solubilidade em água.

Os sais solúveis em água são também condutores de corrente elétrica, formando uma solução eletrolítica. Ao se solubilizar, os íons formadores dos sais se dissociam, permitindo uma mobilidade de cargas, condição necessária para condução elétrica:

NaCl (s) → Na⁺ (aq) + Cl⁻ (aq)

Essa condição também é possível por meio da fusão dos sais. Assim sendo, sais, quando fundidos, também podem conduzir corrente elétrica:

CaBr₂ (s) → CaBr₂ (l)

CaBr₂ (l) → Ca²⁺ (l) + 2 Br⁻ (l)

Os sais também podem apresentar cores diversas, mais especificamente os de metais de transição (blocos d e f da Tabela Periódica). A cor é resultado, basicamente, da transição eletrônica (movimento em que elétrons saltam para níveis de energia mais externos e retornam ao estado fundamental emitindo luz).

Assim sendo, sais que apresentam cátions com subnível d ou f parcialmente preenchido são coloridos, e também apresentam coloração quando estão dissolvidos. Já os que apresentam subnível d ou f totalmente vazio ou totalmente preenchido têm coloração branca.

Por exemplo, sais de cobre (subnível d parcialmente preenchido) e urânio (subnível f parcialmente preenchido) são coloridos, enquanto sais de lantânio (subnível f vazio) e zinco (subnível d totalmente preenchido) apresentam coloração branca.

Propriedades químicas dos sais

Os sais podem reagir mediante algumas reações inorgânicas. Uma delas é a reação de simples troca (ou deslocamento). No caso, metais ou ametais mais reativos podem deslocar o metal ou o ametal presente no sal, conforme as equações a seguir:

Mg + 2 AgCl → MgCl₂ + 2 Ag

F2 + NaBr → 2 NaF + Br2

Para os metais, essa reação é estabelecida na segunda ordem decrescente de reatividade:

Metais alcalinos e alcalino-terrosos > Metais comuns > Hidrogênio > Metais nobres

Já para os ametais, a série decrescente de reatividade é:

F > O > Cl > Br > I > S

Reações de dupla troca também são possíveis com sais, desde que um dos sais formados seja menos solúvel que os reagentes:

NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

No caso, o AgCl é um sal muito menos solúvel em comparação aos reagentes NaCl e AgNO₃.

Classificação dos sais

• Sais anidros: não têm moléculas de água em sua constituição. O termo anidro, inclusive, significa “sem água”. É muito fácil identificar um sal anidro, basta não haver a presença da fórmula da água em conjunto com a fórmula química do sal. Ex.: NaCl, K₂SO₄, MgCO₃.
• Sais hidratados: ao contrário dos sais anidros, os sais hidratados têm a presença de, pelo menos, uma molécula de água integrada na estrutura cristalina do sal. Um sal hidratado é representado na forma M.nH₂O, em que n indica o número moléculas de água integradas à estrutura do sal. Ex.: CoCl₂.6H₂O, Na₂SO₄.10H₂O.
• Sais inorgânicos: não têm nenhuma cadeia carbônica em sua constituição, sendo integralmente iônicos. Ex.: Li₂CO₃, NaCl, CoCl₂.6H₂O, MgBr.
• Sais orgânicos: têm a presença de uma cadeia carbônica em sua estrutura. Ex.: CH₃COONa (etanoato de sódio), CaC₂O₄ (oxalato de cálcio), C₆H₇O₂K (sorbato de potássio).
• Sais neutros: não aumentam a presença de íons H⁺ ou OH⁻ em solução. Para tal, tanto o cátion quanto o ânion do sal são eletrólitos fortes, por isso, não sofrem hidrólise. Ex.: NaCl, KBr, Ca(NO₃)₂.
• Sais ácidos: aumentam a concentração de íons H⁺ em solução por conta da hidrólise do cátion constituinte do sal. Ex.: Fe(NO₃)₂, conforme mostram as reações:

1ª) Dissolução do sal

Fe(NO₃)₂ (s) → Fe²⁺ (aq) + 2 NO₃⁻ (aq)

2ª) Hidrólise do cátion

Fe²⁺ + H₂O ⇌ Fe(OH)₂ + 2 H⁺

• Sais básicos: aumentam a concentração de íons OH⁻ em solução por conta da hidrólise do ânion constituinte do sal. Ex.: KCN, conforme mostram as reações:

1ª) Dissolução do sal

KCN (s) → K⁺ (aq) + CN⁻ (aq)

2ª) Hidrólise do ânion

CN⁻ + H₂O ⇌ HCN + OH⁻

Tabela de nomenclatura dos sais

A nomenclatura oficial dos sais é determinada pela Iupac, mais especificamente na chamada Nomenclatura de Química Inorgânica (Livro Vermelho). Embora existam diversas metodologias possíveis, a mais utilizada nos livros acadêmicos é a nomenclatura estequiométrica, que basicamente faz a junção do nome do cátion e do ânion presente no sal. Entretanto, o nome do ânion deve vir antes do nome do cátion no nome oficial.

Os ânions monoatômicos, como Cl⁻ e S²⁻, devem receber o sufixo –ETO. Já os ânions poliatômicos, como SO₃²⁻ e NO₃⁻, têm regras de nomenclatura sistemática definidas pela Iupac, contudo, nomes históricos (ou não sistemáticos) ainda são mais comuns e bem mais difundidos.

Como a principal reação de obtenção dos sais se dá por meio de uma reação de neutralização e como os ânions dos sais, nessa reação, são oriundos dos ácidos, a nomenclatura não sistemática dos ânions é consequência da nomenclatura dos ácidos. Veja na tabela a seguir.

Assim, como o ânion NO₃^– deriva do HNO₃, ácido nítrico, ele pode ser chamado de ânion nitrato.

Os cátions formados por elementos de número de oxidação variável devem ter sua carga indicada, por meio de algarismos romanos, no nome do sal. No caso de sais hidratados, um prefixo de quantidade é adicionado à palavra hidratado para indicar o número de moléculas de águas presentes na estrutura cristalina. Vejamos alguns exemplos:

• NaCl: cloreto de sódio
• FeSO₄: sulfato de ferro (II)
• K₃PO₃: fosfito de potássio
• CH₃COONa: etanoato de sódio
• CoCl₂.6H₂O: cloreto de cobalto (II) hexa-hidratado

Aplicações dos sais

Diversos são os campos de aplicação dos sais. Não é possível iniciar a discussão sem falar da sua importância para a indústria alimentícia. O NaCl é o sal mais conhecido e difundido, tanto que seu nome comercial é justamente sal. É, sem dúvida alguma, o tempero mais utilizado no mundo.

Outro sal que se destaca na culinária é o bicarbonato de sódio, NaHCO₃, aplicado na formulação de fermentos químicos por conta da sua liberação de CO₂ na massa, fazendo-a crescer.

Ainda dentro da indústria alimentícia, existem diversos sais, orgânicos e inorgânicos, usados como conservantes alimentícios, com a função de aumentar a vida útil dos alimentos, como o benzoato de sódio, o nitrato e o nitrito de sódio, além do sorbato de potássio.

Muitos dos medicamentos encontrados nas farmácias estão na forma de sais orgânicos, muito pelo fato de esses compostos apresentarem maior solubilidade em água, além de maiores temperaturas de fusão e ebulição. Um exemplo é a dipirona monossódica, importante medicamento para alívio da dor.

Sais inorgânicos também podem ser prescritos para fins medicinais, como o bicarbonato e o carbonato de sódio, para alívio dos sintomas da azia, e o carbonato de lítio, empregado em tratamentos psiquiátricos.

O gesso hospitalar é também uma forma hidratada do sulfato de cálcio, muito importante para o tratamento de lesões ortopédicas. Vale lembrar, ainda, que esse sal pode ser utilizado para fins agrícolas e de construção civil.

Sais orgânicos de cadeia longa apresentam caráter anfifílico (bom caráter polar e apolar simultaneamente), o que lhes permite boa dissolução em meios hidrofílicos e hidrofóbicos ao mesmo tempo. Por isso, são empregados na fabricação de sabões e shampoos, pois podem eliminar a sujeira gordurosa e, posteriormente, serem lavados com água. É o caso dos sais do tipo lauril sulfato de sódio, empregados em shampoos, condicionadores e sabonetes líquidos.

Na agricultura é também muito comum a utilização de sais, não só para entregar nutrientes importantes para as plantas (como potássio, nitrogênio, fósforo, cálcio, entre outros), como também para fazer correções do pH baseando-se nas propriedades ácidas e básicas dos sais e, assim, chegando-se a condições ideais para plantio.

Leia também: Bases — compostos antagônicos aos ácidos

Exercícios resolvidos sobre sais

Questão 1. (Etec/2024) Além da Amazônia Verde, o Brasil tem uma área oceânica que totaliza 4,5 milhões de km², denominada de Amazônia Azul. Rica em biodiversidade marinha, a Amazônia Azul se estende de norte a sul, ao longo da costa brasileira.

Na Amazônia Azul, existem depósitos minerais, como petróleo e calcário. O principal componente do calcário é o carbonato de cálcio, um sal formado por átomos de carbono, oxigênio e cálcio.

https://tinyurl.com/3254w5tu%Acesso%20em:%2016.06.2024.%20Adaptado.

Assinale a alternativa que apresenta a fórmula do principal componente do sal mencionado no texto.

1. CaO
2. Na₂O
3. CaC₂
4. CaCO₃
5. NaC₂

Resposta: Letra D

O ânion carbonato é derivado do ácido carbônico, H₂CO₃, sendo então CO₃²⁻. Sendo o cálcio um metal alcalino-terroso, apresenta-se na forma de um cátion divalente. Como os sais são eletricamente neutros e o cátion é indicado antes na fórmula, o sal é o CaCO₃.

Questão 2. (Etec/2023-2) O cloreto de sódio é o sal mais abundante nas águas do Oceano Atlântico, que também contém cloreto de potássio e cloreto de magnésio.

https://tinyurl.com/udtxz52v%20Acesso%20em:%2028.02.23.%20Adaptado.

Os sais são formados por cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos).

Saiba que as representações dos íons presentes nos sais citados no texto são:

Cátions: Na⁺, K⁺ e Mg²⁺

Ânion: Cl^–

Assinale a alternativa que apresenta a fórmula correta para os sais presentes no texto.

1. NaCl, KCl, MgCl
2. NaCl, KCl, MgCl₂
3. NaCl, KCl, Mg₂Cl
4. ClNa, ClK, Cl₂Mg
5. ClNa, ClK, ClMg

Resposta: Letra B

Como os sais têm carga total igual a zero, a carga do cátion deve ser neutralizada pelo do ânion. Assim, para o sódio e o potássio, apenas um íon cloreto se faz necessário, enquanto, para o magnésio, são necessários dois. Outro ponto é que a Iupac determina que o sal seja representado inicialmente pelo cátion, assim sendo, as fórmulas são NaCl, KCl e MgCl₂.

Fontes

MIESSLER, G. L.; FISCHER, P. J.; TARR, D. A. Química Inorgânica. 5. ed. Pearson Education do Brasil: São Paulo, 2014.

SHRIVER, D. F.; ATKINS, P. W. Química Inorgânica. 3. ed. Bookman: Porto Alegre, 1999.

HAYNES, W. M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95^a ed. CRC Press: 2014.

DE CAMPOS, R. C.; SILVA. R. C. Funções da química inorgânica… funcionam? Química Nova Na Escola. n. 9. mai 1999

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – IUPAC. Nomenclature of Inorganic Chemistry – IUPAC Recommendations. Cambridge, Inglaterra: RSC Publishing, 2005.

PORTAL ECYCLE. Lauril sulfato de sódio: afinal, o que é isso? eCycle. Disponível em: < https://www.ecycle.com.br/lauril-sulfato-de-sodio/>.

BRASIL, E. C.; LIMA, E. V.; CRAVO, M. S. Uso de gesso na agricultura. In: Recomendações de calagem e adubação para o estado do Pará. Cap. 11, p. 133. 2. Ed. Brasília, DF: Embrapa, 2020.

SOUZA, R. Conservantes em alimentos: vilões ou mocinhos? GEPEA. 06 out. 2023. Disponível em: < https://gepea.com.br/conservantes-em-alimentos/>. Acesso em 17 ago. 2023.