Indique a nomenclatura, as equações de ionização e a classificação dos seguintes compostos:
\mathrm{CuSO}_{4} \cdot 5 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede três coisas sobre o composto dado \mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O}:
  • indicar a nomenclatura (nome químico correto);
  • escrever as equações de ionização (o que acontece quando se coloca em água);
  • classificar o composto (tipo de composto, hidrato, eletrólito, etc.).
Informação dada: a fórmula do composto é \mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O} (uma molécula sólida contendo sulfato de cobre com cinco moléculas de água de cristalização).

Passo 2

Como nomear hidratos e sais com metais — regras práticas e rápida explicação:
  • Para sais iônicos, o nome segue: primeiro o cátion (metal), depois o ânion (sulfato, cloreto, etc.).
  • Quando o metal pode ter mais de uma valência, indica-se a valência em algarismos romanos entre parênteses após o nome do metal (ex.: cobre(II)).
  • Hidratos recebem o sufixo “‑hidratado” com o prefixo numérico grego-latino para o número de moléculas de água: mono‑, di‑, tri‑, tetra‑, penta‑, etc.
  • Para determinar a valência do metal: o sulfato \mathrm{SO_{4}^{2-}} tem carga -2; para que o composto seja neutro, o íon cobre deve ter carga +2, ou seja \mathrm{Cu^{2+}}.
Aplicando as regras ao nosso caso:
  • O cátion é \mathrm{Cu^{2+}} → “cobre(II)”.
  • O ânion é \mathrm{SO_{4}^{2-}} → “sulfato”.
  • Há cinco moléculas de água → “pentahidratado”.
Portanto, o nome em português é: sulfato de cobre(II) pentahidratado.
Nome IUPAC/inglês equivalente: copper(II) sulfate pentahydrate.

Passo 3

Como escrever a ionização (o que acontece ao dissolver em água) — conceitos fundamentais:
  • Hidratado significa que, no sólido cristalino, existem moléculas de água (água de cristalização) ligadas/arranjadas no retículo. Ao dissolver em água, o retículo iônico se desfaz e os íons passam ao estado aquoso; as moléculas de água de cristalização passam a ser parte do solvente (à temperatura ambiente são simplesmente água líquida).
  • Em solução aquosa, íons de metais alcalinos/terrosos/metais de transição geralmente existem como íons aquocomplexos (por ex. [ \mathrm{Cu(H_{2}O)_{6}} ]^{2+}), mas em química básica de sais costuma-se representar simplesmente como \mathrm{Cu^{2+}(aq)} para a equação de dissociação.
Escrevendo a equação molecular de dissolução (representação simples mostrando a água de hidratação separando‑se):
\mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O\\ (s) \longrightarrow CuSO_{4}\\ (aq) + 5\,H_{2}O\\ (l)}

Passo 4

Passando para a equação iônica completa (dissociação em íons em solução aquosa) — explicação do que é dissociação iônica:
  • Um sal iônico solúvel se separa em seus íons constituintes ao ser colocado em água. A equação iônica mostra esses íons individualmente.
    A equação iônica completa:
\mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O\\ (s) \longrightarrow Cu^{2+}(aq) + SO_{4}^{2-}(aq) + 5\,H_{2}O\\ (l)}
Observação mais refinada (aula rápida sobre aquocomplexos): em realidade, o íon \mathrm{Cu^{2+}} em solução fica rodeado de moléculas de água formando um complexo do tipo [ \mathrm{Cu(H_{2}O)_{6}} ]^{2+}. Isto pode ser representado pela reação de hidratação do cátion:
\mathrm{Cu^{2+}(aq) + 6\,H_{2}O(l) \longrightarrow [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}(aq)}
Nota: essa formação usa moléculas de água do solvente; não é obrigatório incluir isso na equação de dissolução básica da hidrato, mas é útil saber para interpretar propriedades (cor, acidez leve da solução, química complexa do cobre).

Passo 5

Equação iônica líquida / líquida-final: como não há íons espectadores (o sal se dissocia totalmente em seus dois íons principais), a equação iônica completa acima já é, na prática, a equação iônica líquida:
\mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O\\ (s) \longrightarrow Cu^{2+}(aq) + SO_{4}^{2-}(aq) + 5\,H_{2}O\\ (l)}

Passo 6

Classificação do composto — explicação de cada rótulo e por que se aplica:
  • Sal inorgânico: é a combinação de um cátion metálico \mathrm{Cu^{2+}} e um ânion poliatômico \mathrm{SO_{4}^{2-}}.
  • Hidrato (hidrato cristalino): contém moléculas de água de cristalização; especificamente é um pentahidratado (tem 5 moléculas de água por fórmula).
  • Composto iônico (retículo cristalino): no estado sólido, formado por íons ligados por interações eletrostáticas.
  • Eletrólito forte (solúvel): em água, dissocia-se praticamente completamente em \mathrm{Cu^{2+}} e \mathrm{SO_{4}^{2-}}, ou seja, conduz corrente elétrica em solução.
  • Sal de ácido forte e base fraca (interpretação ácido‑base): \mathrm{H_{2}SO_{4}} é um ácido forte; a base correspondente (hidróxido de cobre) não é fortíssima e \mathrm{Cu^{2+}} sofre hidrólise leve, de modo que soluções aquosas de sais de cobre(II) costumam ser levemente ácidas. Assim, pode-se dizer que é um sal de ácido forte com comportamento de cátion que gera solução levemente ácida por hidrólise.

Passo 7

Dicas rápidas para a prova (resumo prático que ajuda a responder esse tipo de questão):
  • Para nomear: identifique o ânion e sua carga, deduza a valência do metal e use algarismos romanos; acrescente o sufixo “‑hidratado” com o prefixo numérico.
  • Para escrever ionização: escreva primeiro a decomposição do hidrato em sal + água, depois dissociação do sal em íons; se precisar de precisão, mencione o aquocomplexo [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}.
  • Para classificar: pense em “é sal? é hidrato? é iônico? é eletrólito forte?” — responda com base na solubilidade e na natureza dos íons.

Resposta

Nomenclatura: sulfato de cobre(II) pentahidratado (copper(II) sulfate pentahydrate).
Equações de ionização:
\mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O\\ (s) \longrightarrow CuSO_{4}\\ (aq) + 5\,H_{2}O\\ (l)}
\mathrm{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O\\ (s) \longrightarrow Cu^{2+}(aq) + SO_{4}^{2-}(aq) + 5\,H_{2}O\\ (l)}
Equação mostrando o aquocomplexo (forma real do cátion em solução):
\mathrm{Cu^{2+}(aq) + 6\,H_{2}O(l) \longrightarrow [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}(aq)}
Classificação: sal inorgânico (composto iônico), hidrato (pentahidratado), eletrólito forte (solúvel, dissocia em íons), sal de ácido forte ( \mathrm{H_{2}SO_{4}}) com cátion que pode causar hidrólise leve (solução levemente ácida).

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